(대전=뉴스1) 이동원 기자 = 한국기계연구원 자율제조연구소 연구팀이 고출력 레이저 광원과 광학 모듈의 성능을 실시간으로 모니터링하고 광학 코팅 손상 임계값까지 평가할 수 있는 테스트베드 3종을 국내 최초로 개발했다고 9일 밝혔다.
이번에 개발된 테스트베드는 레이저 출력 변화를 기록하는 장치, 광학 렌즈의 초점 위치 오차를 측정하는 장치, 그리고 광학 코팅의 레이저 유도 손상 임계값(LIDT)을 평가하는 장치로 구성됐다. 특히 장시간 운전 시 고출력 레이저 이상 동작 시 자동 정지 기능을 적용해 안전도도 높였다.
연구팀은 이 시스템을 국산 1kW 광섬유 레이저와 에프세타(F-Theta) 렌즈에 적용해 7일 연속 안정적인 성능을 확인했다. 기존 실험실 단기 평가 방식과 달리 실제 가공 환경보다 가혹한 조건에서 장시간 성능을 평가하는 것이 가능해졌다.
주요 광학 마운트에는 수랭식 냉각 시스템과 온도 센서, 외부 진동을 감지하는 변위 센서를 장착해 열 상승과 진동에 의한 성능 저하를 방지하며, 고도의 정밀도를 유지한다.
최지연 책임연구원은 “이번 개발로 국산 레이저와 광학 부품이 ISO 표준에 근거한 장시간 평가를 거쳐 신뢰성 높은 데이터를 확보할 수 있게 됐다”며 “국내 제조 산업의 핵심 장비 경쟁력 확보에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 산업통상부 지원 ‘레이저 가공기 및 핵심 부품 신뢰성 향상 기술 개발’ 과제로 수행됐다.
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