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레이저 초음파에 의한 박막재료의 비접촉 탄성 특성의 계측 기술(Noncontact Evaluation of Thin Film Elasticity by Laser Ultrasound)

전문가 제언: □ 최근 전자 소자를 비롯하여 MEMS 등의 기능재료 시스템에 이르기까지 박막ㆍ박판의 이용이 활발히 추진되고 있다. 박막과 박판의 마이크로 나노 수준의 탄성 특성 평가의 진보로, 레이저 초음파에 의한 박막 재료의 비접촉 탄성 특성의 계측 기술이 필수적으로 요구되고 있다.

□ 탄성 특성 평가 기술로 초음파가 널리 사용되고 있지만 박막ㆍ박판에는 초음파 사용이 어려워 비접촉의 초음파 계측법이 필요하다. 이 중에서 펄스 레이저를 이용하여 초음파를 발생하는 레이저 초음파법이 가장 범용성이 높고 실용적이다. 이를 이용하기 위해서는 기술 개발에 의한 완전한 기술 정착이 필요하다.

□ 역 문제 해석은 미지의 물성치를 가정하는 것으로 계산된 음속이방성과 측정된 값과의 오차가 최소치가 되도록 미지의 물성을 심플렉스(simplex)법에 의해서 탐색하는 획기적인 방법이다. 향후에 역 문제 해석을 행하는 경우에 추정치와 실측치를 일치하기 위하여 정밀도를 높이는 연구가 시급히 추진되어야 할 것으로 사료된다.

□ 아직까지 초음파의 여기효율(excitation efficiency)과 지향성(directivity)이 낮아 기술의 완성도는 떨어지나, 기술 개발의 여지가 많이 남아 있다. 앞으로 박막의 탄성 특성 평가를 비접촉으로 행하는 방법에 관한 연구개발을 조속히 실시하여 나노 기술 분야의 실용화에 적극적인 노력을 기울여야 할 것으로 생각된다.

저자: Kazushi Yamanaka
자료유형: 학술정보