레이저 가공 '더 빠르고 정밀하게' 온더플라이 기술 개발

기계연 이제훈 박사팀 '온더플라이' 기술 개발

레이저 스캐너와 스테이지가 함께 움직여 대면적에서 정밀하게 레이저 가공을 할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국기계연구원(원장 최태인) 광응용기계연구실 이제훈<사진> 박사팀은 '레이저 스캐너-스테이지 실시간 연동 제어 기술(on-the-fly 기술)'을 개발했다.

레이저 스캐너를 이용한 가공은 빠르고 정밀한 가공을 할 수 있지만, 가공할 수 있는 면적이 한정돼 있다. 이를 극복하기 위해 스테이지를 사용한 스텝&스캐닝(Step and Scanning) 방식이 사용돼왔지만, 연속 가공이 어려워 이음매 부분의 품질이 낮고, 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.

이번 기계연의 온더플라이(on-the-fly) 기술은 최적 경로생성 알고리즘을 통해 스테이지가 연속으로 이동하면서 스캐너가 위치 오차를 바로잡는 방식으로, 대면적에서 레이저 가공의 품질 및 가공시간을 획기적으로 개선했다.

연동 오차를 10마이크로초(㎲)마다 새로 인식해 가공을 제어함으로써 세계 최고 수준의 정밀도를 갖게 됐다. 고속가공이 가능하다는 점과, 연속가공이 가능해 불연속 부위가 없다는 점도 큰 장점이다.

연구책임자인 이제훈 박사는 “지금까지는 스캐너를 활용한 레이저 가공은 빠른 가공이기는 하나 가공범위가 좁아 대면적이나 대량 가공 시 어려움을 겪어 왔다”며 “이번에 개발된 '스테이지-스캐너 실시간 연동 제어 기술'은 기존 레이저 가공시스템으로 가공할 수 없는 분야까지도 범위를 확대해 정밀가공 분야를 선도할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

권은남 기자