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한국원자력연구원은 더센텍에 '3D 프린팅 기반 고융점 내열금속 코팅 기술' 등 특허 2건을 출자, 제11호 연구소기업을 지난 25일 설립했다고 30일 밝혔다.

연구소기업은 연구개발특구의 육성에 관한 특별법에 따라 공공연구기관이 보유한 기술을 사업화하기 위해 과학기술정보통신부 장관의 인가를 받아 전국 5개 대형특구 또는 14개 강소특구 내에 설립하는 기술기반 창업기업이다.

연구원은 2006년 국내 1호 연구소기업인 콜마비앤에이치를 시작으로서울프로폴리스,라비, 인스젠, 요기핀, 바이오메이신 등 다수의 연구소기업을 육성해왔다.

대덕연구개발특구에 위치한 더센텍은 3D 프린팅 기술을 활용해 수소연료전지자동차(수소차)와 극한 환경용 산업 소재·부품·장비를 개발하는 전문기업이다.

2021년 11월 한국원자력연구원 창업기업으로 출발했으며, 이후 패밀리 기업 선정과 현장애로기술 지원사업 등을 통해 3년간 연구원의 전폭적인 지원을 받아 연구소기업으로 성장했다. 특히 17개 정부출연연구기관이 공동 출자한 한국과학기술지주로부터 자본 투자도 유치했다.

수소차의 대중화를 저해하는 가장 큰 요인은 높은 가격이며, 이 중에서도 연료전지는 전체 원가의 약 40%를 차지한다. 연료전지 내부의 핵심 부품인 '분리판'은 수소와 산소의 흐름을 제어하고 생성된 전기를 전달하며, 두 기체가 섞이지 않도록 하는 중요한 역할을 한다. 분리판만 해도 연료전지 단가의 약 24%를 차지할 정도로 비중이 크다.

기존 분리판 제조는 금이나 백금 등 고가의 금속을 코팅해야 하며, 성형·가공·코팅 공정이 분리돼 있어 시간과 비용 부담이 컸다. 이에 비해 연구원 김현길 박사팀이 개발하고 더센텍에 이전한 3D 프린팅 기술은 금속 성형부터 가공, 코팅까지 한 번에 구현할 수 있는 공정 혁신 기술이다.

이 기술은 '고에너지 적층 방식(DED, Directed Energy Deposition)'을 활용해 고출력 레이저로 금속 분말이나 와이어를 녹여 층층이 쌓는 방식으로, 기존 가공처럼 금속을 깎거나 덧붙이지 않고도 부품을 빠르게 제작할 수 있다. 이를 통해 제조 시간을 기존의 3분의 1 수준으로 단축할 수 있다.

또 연료전지 성능에 직결되는 분리판 표면의 미세한 유로(燃料 통로) 구조도 정밀하게 구현할 수 있다. 유로는 수소와 산소가 고르게 퍼지도록 해 연료전지 내부 반응을 원활하게 만들고, 전기 생산 효율을 높이는 핵심 구조다.

더불어 기존 금·백금 대신 크롬알루미늄(CrAl) 합금을 적용해 소재비를 약 2천 분의 1 수준으로 절감하면서도 90% 이상의 내부식성을 확보, 경제성과 내구성 두 마리 토끼를 동시에 잡았다. 이 기술은 2019년부터 과학기술정보통신부의 원자력연구개발사업 지원을 받아 개발됐다.

주한규 한국원자력연구원장은 "이번 기술이 수소연료전지 시장 확장의 핵심 동력이 되기를 기대한다"며 "더센텍이 연구원 산하 연구소기업들의 우수한 명성을 이어받아 3D 프린팅 및 내열금속 코팅 기술 분야에서 선도기업으로 자리매김하길 바란다"고 말했다.



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