KRISS, 산업현장용 '레이저 간섭계' 측정 오차 '확' 줄였다.

정밀 교정시스템 개발... 기존 장비 대비 성능 10배 우수

국내 연구진이 산업현장에서 폭 넓게 사용되는 길이 측정장비인 레이저 간섭계의 측정 정확도를 10배 정도 크게 높인 정밀교정시스템을 개발했다.

한국표준과학연구원(KRISS) 길이센터 엄태봉 박사팀은 고도화 된 환경 인자 센서가 내재된 레이저 간섭계 교정 시스템을 개발했다고 21일 밝혔다.

반도체나 LCD 제조 또는 조선, 항공 산업에서 길이를 잴 때 사용되는 '레이저 간섭계'는 레이저 파장 간섭특성을 이용해 길이를 정밀하게 측정하는 장치로 길이표준 분야 최상위 측정기다.

엄태봉 박사가 50m 범위의 장거리 레이저 간섭계를 교정 중인 모습./사진제공=한국표준과학연구원

기존의 레이저 간섭계는 레이저의 주파수만을 교정, 사용해 온도·압력·습도 등 다영한 환경 요소의 변화에 따라 레이저 파장이 달라지는 일반산업현장의 상황에서는 길이 측정에 오차가 생기는 단점이 있었다.

하지만 연구팀이 개발한 이 시스템에는 고도화 된 환경인자 센서를 탑재돼 측정 정확도를 크게 높인 것.

연구팀은 이 시스템을 이용, 산업현장에서 사용되는 레이저 간섭계의 측정값을 비교해 그 오차를 알려주는 방식으로 이동범위 2m인 단거리와 50m인 장거리 등 두 종류의 오차교정 서비스 제공을 시작했다.

기준이 되는 간섭계와 교정이 필요한 간섭계를 이동장치 위해 함께 설치한 뒤 이동기구의 거리를 변경하면서 양 쪽 간섭계가 측정한 거리 값을 비교해 그 오차를 알아내는 방식을 적용하고 있다.


교정 중 환경 요소의 변동이나 교정 시스템 운동 오차 등의 영향을 최소화하기 위해 기준이 되는 레이저 간섭계와 교정 대상 간섭계를 동축으로 구성하고 같은 광학계를 사용해 교정 정확도를 높였다.

엄태봉 박사는 "산업 현장에서 생산품의 크고 작은 결함을 없애기 위해서는 오차가 있는 레이저 간섭계의 교정이 반드시 필요하다" 며 "이번에 개발한 이 시스템을 활용한다면 길이 측정 정확도를 기존 대비 10배 정도 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.