기계연, 국산 고출력 레이저·광학부품 성능 검증 기반 마련

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 고출력 레이저 광원과 광학 모듈 성능을 실시간 감시하고 코팅 강도를 평가하는 테스트베드 3종을 개발해 국산 부품의 7일 연속 가동 검증에 성공했다.

한국기계연구원 최지연 책임연구원팀은 레이저 가공기 핵심 부품의 상태를 실시간 점검하는 모니터링 테스트베드 2종과 광학 코팅 강도 측정용 테스트베드 1종을 개발했다고 9일 밝혔다.

이 평가 시스템은 ▲환경 변화에 따른 출력 변동 기록 ▲열렌즈 효과로 인한 초점 오차 측정 ▲광학 코팅의 손상 임계값(LIDT) 분석 등 세 가지 핵심 평가 기능을 수행한다.

연구팀은 국산 1kW 광섬유 레이저와 에프세타(F-Theta) 렌즈를 대상으로 일주일간 연속 성능 평가를 진행해 안정적인 작동 특성을 입증했다.

개발된 시스템은 수랭식 냉각 구조와 온도 센서를 갖춰 장시간 레이저 조사에도 안정성을 유지하며, 변위 센서를 통해 외부 진동에 의한 빔 위치 왜곡까지 정밀하게 감지한다.

실제 국내 한 광학업체는 이 시스템을 활용해 공정을 개선한 결과, 1kW급 레이저 환경에서 외산보다 우수한 초점 안정성을 가진 에프세타 렌즈를 개발하는 성과를 거뒀다.

최지연 책임연구원은 “이번 테스트베드 개발로 7일 연속 평가를 포함해 ISO 표준 기반 검증은 물론 고객 요구에 따른 장시간 맞춤형 평가도 가능해져, 실사용 환경에서 신뢰성 있는 성능 데이터를 확보하고 국산 장비 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 기대한다”고 설명했다.