• 기계와재료
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• v.22 no.1
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• pp.36-42
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• 2010

초고속 레이저 가공을 위한 스캐너 장비와 초정밀/대면적 가공을 위한 스테이지 시스템을 동기화함으로써 가공을 정밀도를 보장하고 대면적 가공 분야에 적용할 수 있는 핵심요소 기술을 소개하였다. 스캐너-스테이지 동기화를 위한 핵심요소 기술인 두 시스템 사이의 하드웨어적 동기 기술 및 스캐너-스테이지의 가공 경로 분할을 위한 연동 알고리즘 기술에 대한 내용을 수록하였다.

• The Optical Journal
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• s.124
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• pp.28-32
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• 2009

초정밀 초고속 레이저 가공공정 및 장비는 유연소재의 태양전지, 인쇄전자소자(printed electronics devices)의 초고속 절단공정, 고기능 다기능 모바일 기기용 고부가 PCB의 초정밀 초고속 레이저 드릴링 및 복합 유연 가공 등에 적용된다. 최근 레이저 가공기 연구개발 패러다임은 레이저 의존형 장비 개발에서 레이저 맞춤형 장비 개발로 변화되고 있다. 즉, 수입된 레이저 발진기 및 광학기기를 사용하여 레이저 공정 및 장비를 개발하는 방식에서 벗어나, 개발하고자 하는 공정 및 장비에 최적화된 레이저 발진기 개발을 병행하는 것이다. 이러한 상황에서 최근 지식경제부 산업원천기술개발사업으로 신개념 레이저 기반 초정밀 초고속 가공시스템 개발이 착수되었으며, 본 고에서는 이에 대한 전반적인 내용들 소개하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.2
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• pp.11-19
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• 1994

레이저 가공기술은 재료가공 분야에서 넓은 응용분야를 가지고 있으며, 특히 절단, 용접, 열처리 등의 가공분야에서 고정밀도와 자동화의 용이성으로 인해 생산성이 높은, 고부가가치의 첨단응용 기술로 부각되고 있다. 특히 레이저절단은 타 절단법에 비교되는 절단정도, 열영향, 생산성, 작업 환경등의 각종 우위성으로 박판 및 후판절단분야에서 급속한 보급을 보이기 시작하였다. 현재 대 부분의 레이저 가공기는 CNC화 되어가고 있는 추세이며, 레이저 절단의 경우 생산성증대 및 고 정밀화를 위하여 CAD/CAM인터페이스에 의한 자동화가 필연적인 상황이다. 뿐만아니라 고출력 레이저 발전기를 가공 기본체에 탑재한 탑재형 레이저가공기의 출현으로 대형부재의 절단이 가능 하게 되었으며, 더불어 절단공정의 무인화를 지향하는 각종 시스템이 개발되고 있다. 이와 같은 무인화, 생산성증대, 작업시간단축과 러닝 코스트 및 재료의 절감을 위한 노력의 일환으로 컴 퓨터에 의한 자동 및 반자동 네스팅 시스템의 개발을 들 수 있다. 레이저에 의한 2차원 절단응 용분야에서의 네스팅작업은 설계가 끝난 각 부품의 절단작업의 전단계로서 수행되며, 일반적으로 네스팅공정이 완료되면 절단경로를 결정하고 가공조건과 함께 수치제어공작기계의 제어에 필요한 NC코드를 생성하게 된다. 최근에는 이와 같은 네스팅 시스템이 일부 생산현장에 적용되고 있 으나 이러한 시스템들의 대부분이 외국에서 개발된 것을 수입하여 사용하는 실정이다. 2차원 패턴의 최적자동배치문제는 비단 레이저 절단과 같은 열가공 분야에서 뿐만 아니라 블랭킹 금형, 의류, 유리, 목재등 여러분야에서 응용이 가능하며 패키지의 국산화가 시급한 실정이다. 네스 팅작업은 적용되는 분야에 따라 요구사항과 구속조건이 달라지며 이로 인해 알고리즘과 자료구 조도 달라지게 되나 공통적인 목표는 주어진 영역안에서 겹침없이 배치하면서 버림율을 최소화 하는 것이다. 지난 10여년간 여러 산업의 응용분야에서는 네스팅시스템의 도입이 활발하게 이 루어지고 있는데 수동에 반자동 및 자동에 이르기까지 다양하나 자동네스팅시스템의 경우 배치 효율의 신뢰성이 비교적 부족하기 때문에 아직까지는 생산현장에서 기피하는 실정이다. 배치알 고리즘의 관점에서 볼 때 이러한 문제들은 NP-complete문제로 분류하며 제한된 시간안에 최적의 해를 구하기가 가능한 조합 최적화 문제로 알려져 있다. 따라서 이 글에서는 레이저 절단분야 에서의 네스팅시스템에 관한 개요와 최근의 연구동향 그리고 몇 가지 전형적인 네스팅 알고리 즘들을 소개하고 비교분석을 통해 개선점을 간략하게 논의하고자 한다.

• 전기의세계
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• v.41 no.1
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• pp.35-40
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• 1992

가공용의 대출력 CO$_{2}$ 레이저를 개발하여 이를 국산화시키기 위하여 광축과 횡방향으로 매질을 유동시키고 횡방향으로 여기시키는 연속출력 CO$_{2}$ 레이저를 설계하고 제작하였다. 현재까지 실험을 통하여 최대출력 2.4KW, 최고 효율 17%를 달성하였다. 이는 연구목표인 1KW를 상회할 뿐만 아니라, 국내 최초로 2KW이상의 레이저 연속출력을 발진에 성공함으로서 대출력 레이저 개발에 이정표를 세우는 계기가 되었으며, 효율면에서도 외국과 대등한 수준에 도달했다. 또한 이번 연구를 통하여 레이저의 운전을 중앙집중화할 수 있는 제어시스템을 개발함으로서 레이저 가공기의 상업화에 더욱 접근할 수 있게 되었다. 앞으로의 과제는 레이저 출력을 더욱 안정화시키고, 레이저 빔의 제어연구와 레이저에 의한 가공연구를 통하여 레이저 가공기의 완전한 국산화를 이룩하는 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Laser Processing Conference
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• 2000.11a
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• pp.36-37
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• 2000

• Proceedings of the Korean Society of Laser Processing Conference
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• 2005.11a
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• pp.46-49
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• 2005

• Proceedings of the Korean Society of Laser Processing Conference
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• 2003.05a
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• pp.35-38
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• 2003

• 기계와재료
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• v.22 no.1
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• pp.6-13
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• 2010

스마트 폰을 비롯한 고성능/다기능/소형 모바일 기기를 중심으로 고밀도/다층/차세대 FPCB의 적용이 지속적으로 확대되고 있다. 이러한 고부가 FPCB의 생산 공정에서 드릴링, 절단, 트리밍, 리페어 등의 고정에 적용하기 위한 UV 레이저 기반 초정밀/초고속 드릴링 및 복합/유연 공정 및 장비 기술의 개발을 목표로 하는 청정제조기반 산업원천기술개발 과제가 한국기계연구원의 총괄로 2009년 6월 출범하였다. 본 고에서는 본 과제에 대해 간략하게 설명하고, 관련 국내외 시장의 최신 동향을 살펴보고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.9 no.2
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• pp.11-19
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• 1991

1. 16bit 개인용 컴퓨터인 IBM-PC/AT수준에서 레이저 가공을 위한 임의의 도형을 입력하여 DXF File로 출력하고, External명령인 AutoCAM을 추가하여 AutoCAM의 실행이 가능하였으며 AutoCAM의 종료후에는 다시 AutoCAD로 작업이 가능하다. 2. 개발한 AutoCAM은 AutoCAD Ver 2.6i로부터 Release 10까지의 DXF File을 읽어 Graphic 출력이 가능하다. 3. 가공 경로를 NC프로그램이 임의로 선정가능하면서, 가장 능률적인 가공작업이 수행될 수 있 도록 연속 또는 최인접 도형요소를 자동 선정하고 이의 조건에 따른 Auto Mode의 NC프로그램 생성이 가능하다. 4. 생성된 NC프로그램을 레이저 가공기에 전송하여 가공실험을 실시한 결과, 생성된 NC 프로 그램은 거의 수정하지 않아도 작동이 가능한 정도의 만족할 만한 결과를 얻었으므로 실용화에 큰 문제가 없는 것으로 사료된다. 이상과 같이 레이저 가공을 위한 CAD/CAM시스템은 초심자등의 이용상의 편리를 위하여 대화식으로 하였으며 사용된 언어도 Quick BASIC으로 자체 개발하 였으므로 앞으로 이 분야의 연구 및 실용화를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• The Optical Journal
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• s.88
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• pp.21-24
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• 2003

새로운 레이저의 출현과 고도의 생산기술 요구는 레이저 가공의 실용화를 보다 가속화 시키는 견인차가 되고 있다. 레이저 자체에 대한 산업의 규모는 크지 않으나 이를 이용한 제품의 품질향상, 고유기술 영역의 창출 그리고 생산단가 저하 등이 가져오는 효과는 매우 크다고 하겠다.