기계연, 대면적 연속 레이저 가공시스템 개발

아주경제 이한선 기자= 한국기계연구원은 광응용기계연구실 이제훈 박사팀이 레이저 스캐너-스테이지 실시간 연동 제어 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.

레이저 스캐너를 이용한 가공은 빠르고 정밀한 가공을 할 수 있지만 가공할 수 있는 면적이 한정돼 있다.

이를 극복하기 위해 스테이지를 사용한 스텝앤스캐닝 방식이 사용돼 왔으나 연속 가공이 어려워 이음매 부분의 품질이 낮고 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.

이번 기계연의 온더플라이 기술은 최적경로생성 알고리즘을 통해 스테이지가 연속으로 이동하면서 스캐너가 위치 오차를 보정하는 방식으로 대면적에서 레이저 가공의 품질 및 가공시간을 개선했다.

기술은 연동오차를 10마이크로초(㎲)마다 새로 인식해 가공을 제어해 세계 최고 수준의 정밀도를 달성했다.

고속가공과 연속가공이 가능해 불연속 부위가 없다는 점도 장점이다.

이번 기술 개발로 레이저 가공의 가장 장점인 정밀성을 대면적에도 적용할 수 있게 돼 활용도가 증가하고 기존의 가공에 비해서도 25% 이상의 생산성이 높아질 것으로 예상된다.

스마트폰 및 태블릿PC 터치 패널 가공, 연성인쇄회로기판(FPCB)의 금형 및 라우팅 공정 대체, 대형 TV 패널 가공 등 활용범위가 다양하고 생산성 향상, 제조단가 절감, 환경성 및 효율성을 동시에 충족시켜 기존의 한정된 레이저 가공시장의 벽을 뛰어 넘을 것으로 기대된다.

기술은 국내 기업인 AST젯택에 기술이 이전돼 향후 대면적 디스플레이산업에 기여할 것으로 전망된다.

이번 연구결과는 레이저 분야의 권위 있는 저널인 저널 오브 레이저 마이크로·나노엔지니어링 온라인 판에 게재됐다.

이제훈 박사는 “지금까지는 스캐너를 활용한 레이저 가공은 빠른 가공이기는 하나 가공범위가 좁아 대면적이나 대량 가공 시 어려움을 겪어 왔다”며 “이번에 개발된 기술은 기존 레이저 가공시스템으로 가공할 수 없는 분야까지도 범위를 확대해 정밀가공 분야를 선도할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

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