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레이저가공의 개발현황과 전망

전문가 제언: ○ 레이저(Laser: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)는 “고밀도 에너지 입사 광자의 유도방출에 의한 빛의 증폭 작용”에 의해 생성된다. 레이저의 지향성, 초점 응집성(focussing) 및 높은 에너지밀도와 같은 고유특성 때문에 거의 모든 재료의 가공이 가능하다.

○ 가공용으로 CO₂, He, Ne과 같은 기체레이저, 액체상태의 dye레이저, 고체상태의 Nd:YAG 레이저를 주로 사용한다. 적용공정은 탄소강과 특수강은 물론, 세라믹, 유리, 섬유와 같은 비금속 재료에 대해서도, 구멍가공, 절단과 용접, 선삭과 밀링가공 및 미세가공이 가능하며, 최근에는 난삭 재료가공을 위해 레이저 하이브리드 가공공정을 개발하고 있다.

○ 향후 연구 분야는 두 개 이상의 레이저 빔을 동시에 제어하는 3차원가공, 모든 품질특성을 만족하는 다목적 최적화, 표면조도와 열영향부의 성능특성에 관한 연구, 피로강도 등 기계적 성질 개선과제, 가공 최적조건을 찾는 실험적 연구, 모델링 및 최적화 연구 등이 있다.

○ 레이저가공시스템분야의 세계시장규모는 2002년 50억 달러규모에서 매년 약15% 성장하고 있으며, 국내시장은 2006년에 약4,000억 원 규모에서 매년 약25% 성장하고 있다. 지난 10년간의 세계특허 약8,500건 중 일본이 70%, 한국이 6%로서 일본이 생산기술을 주도하고 있다.

○ 국내에는 한국 기계연구원, 원자력 연구소등에서 레이저 발진기 및 가공기술을 개발하고, 한국 레이저 가공학회가 세미나개최 등 응용기술개발을 촉진하고 있다. 수백 개의 레이저 가공시스템공급자 및 레이저 임가공업체가 활동하고 있고, 현대자동차, 삼성전자와 같은 대기업에서 적용을 선도하고 있으나, 레이저가공산업의 조기 정착을 위해서는 국가 또는 지자체의 중점 육성 전략사업화 추진이 필요하다.

저자: Avanish Kumar Dubey, Vinod Yadava
자료유형: 학술정보