펨토 초 레이저에 의한 탄소 복합재료 절단

전문가 제언

○ 펨토 초 레이저를 이용한 가공의 큰 특징은 레이저의 펄스폭이 재료의 열 전파 시간보다 짧기 때문에 재료의 열적 손상이나 구조변화를 발생시키지 않는 장점이다. 즉, 재료의 국부적인 부분이 극히 짧은 시간 내에 제거되어 일반적인 레이저 가공에서 나타나는 열확산 현상이 발생되지 않으며 종래 레이저의 열적 가공보다 정밀한 가공이 가능하다. 펨토 초 레이저 가공은 가공물 주변에 형성되던 용융물 및 잔해물질도 거의 발생하지 않으며 발생하더라도 매우 미세한 파우더 형태로서 쉽게 제거할 수 있기 때문에 많은 주목을 받고 있다.

 

○ 레이저 애블레이션(ablation)이란 레이저 광의 조사강도가 어느 한계치 이상이 되면 고체표면에서 전자, 열적, 광화학적 및 기계적 에너지로 변환된다. 그 결과 중성 원자, 분자, +, ？이온, 클러스터, 전자, 광자가 사출되어 발생하는 플라즈마의 전자 온도는 수천 도까지 올라가는 비평형 프로세스로 고체 표면이 에칭되는 현상이다. 레이저 애블레이션 메커니즘은 물질 흡수계수, 표면상태, 열전도율 등과 레이저 광의 성질에 의한 복잡계이다. 이에 대한 해명은 아직 진행 중에 있다.

 

○ 광주과학기술원 고등광기술연구소는 펨토 초 레이저의 미세 가공기술 및 응용연구를 진행하고 있으며 산학연에 레이저 가공기술 지원 및 공동연구를 수행하고 있다. 이 분야에서 세계적인 기술력이 집적되어 있으며 이를 바탕으로 초미세 레이저 가공 기술력을 확보해 나가고 있다고 한다. 앞으로도 공간적으로 기존의 한계를 뛰어넘는 극미세 가공기술을 연구하고 새로운 기능을 갖는 마이크로 및 나노 소자 개발 연구를 추진해 나갈 예정이라고 한다.

 

○ 레이저 가공 분야는 연구 개발뿐만 아니라 바이오 의료산업, 토목건축, 자동차 등 각종 산업분야에 널리 보급되어 광범위하게 활용되고 있지만, 펨토 초 레이저 가공은 아직 초기 보급단계로 전 세계적으로도 기술 경쟁이 치열한 분야이다. 이 분야에 대한 전문 인력 양성과 과감한 재정적 투자를 통하여 선도적인 기술 개발을 해나간다면 광범위한 파급효과가 예상되며, 펨토 초 레이저 가공 기술 개발을 통하여 초정밀 가공 기술경쟁에서 우위를 확보할 수 있을 것으로 전망된다.

저자

Keiji Sonoya, Ikram Reza, Kazuyoshi Ishida

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2013

권(호)

64(2)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

127~132

분석자

심*일

분석물

• 펨토 초 레이저에 의한 탄소 복합재료 절단.pdf [197,449 byte]

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