레이저를 이용한 가공기술은 모든 산업분야에서 대체기술로서 혹은 신공정으로서 개발되고 실용화되고 있다. 아직까지 선진국에서도 레이저 가공이 전체 공정중 큰 비중을 차지하지 못하고 있으며 국내에서는 임가공 단계에 머물고 있으나 레이저 가공기 생산 및 판매증가율이 지난 80년대초 부터 계속적으로 증가하고 있어 21세기에는 광산업의 발전과 더불어 큰 진전이 있을 것으로 전망된다. 그러나 현재의 기술로는 많은 한계점이 있으며 또한 레이저에 의해 모든 가공을 손쉽게 할 수 있을 것이라는 환상을 가져서는 곤란하다.
엑사이머 레이저는 Ar, Kr, Xe등의 희귀가스와 F, Cl과 같은 할로겐족 가스를 혼합하여 방전여기에 의해 발진되는 157-350mm 파장대에 자외선 레이저이다. UV레이저를 이용하면 종래의 기계 가공 공정으로 실현할 수 없는 극소형 및 초정밀의 기계구조, 센서 또는 액츄에이터를 비접촉식으로 할 수 있고 가공시 열손상이 거의 없다. 최근 제품의 소형화 및 박막화 추세에 따른 미세가공 기술의 급속한 발전을 살펴보면, Uv레이저를 이용한 실리콘 표면의 도핑(dopping)에 관한 연구, 미소전자 패키징에 레이저를 이용하는 방법뿐만 아니라, 레이저 유도에 의한 금속과 혼합물의 물질전달 현상을 활용한 마이크로 패터닝에 관한 연구도 진행되고 있다. 본 글에서는 여러가지 응용분야 중 레이저 어블레이션, 레이저유도화학에칭, 레이저 PVD등에 대하여 기술한다.
이 글에서는 길이의 정밀 측정에 널리 사용되고 있는 여러 종류의 레이저 간섭계에 대하여 그 작동 원리 및 응용 예를 간략하게 살펴보았다. 아울러, 나노 영역에서의 길이 및 각도를 높은 정확도로 측정할 수 있는 X-선 간섭계의 원리 및 응용에 대하여도 간략히 기술하였는데, 이러한 X-선 간섭계를 이용한 정밀 측정기술은 앞으로도 개발의 여지가 많은 새로운 분야이며, 따라서 그 응용 범위도 점차 널리 확대되리라 예상된다.
레이저는 전자 및 반도체 제품을 생산하는 데 필수적이며, 점점 시장도 증가추세에 있으나, 현재 국내에는 레이저 응용장비를 제작하는 업체가 소수에 불과해 외국업체에 시장을 내주고 있다. 타산업의 장비보다 까다로운 것은 사실이나 기술의 장벽을 넘으려는 노력을 더욱 기울여 반도체 장비국산화라는 국가적인 대과제에 동참해야 할 때다.
1960년대 초부터 레이저 기술은 새로운 무기나 군사용 레이저 센서를 개발하는데 응용되어 왔으며, 현대전에서 일반적으로 사용되는 정밀유도탄이나 대부분의 사격통제장치에 활용되고 있다. 레이저 기술은 재 운용 중인 무기의 정밀도를 더욱 향상시키는데 활용될 것이며, 미래전에 필요한 새로운 장비나 무기를 개발하는 데에도 필수적인 기술이 될 것으로 전망된다.
2007년을 기준으로 레이저기기에 대한 수출액은 5,163만 달러이고, 수입액은 1억 3,629만 달러로서 8,466만 달러의 무역수지 적자를 기록하며 국내 레이저기기의 경쟁력이 극히 미흡한 것으로 나타났다. 2007년 약 5,163만 달러의 수출실적을 기록한 것에 반해 1억 3,629만 달러어치를 수입하여 레이저기기의 국산화도 시급한 것으로 나타났다. 아직은 국내 산업에서 레이저산업이 차지하는 비율은 그리 크지 않지만 레이저 응용산업은 광산업 중에서도 매우 중요한 기술적 시발점이 되는 원천 기술로서 우리나라가 대외적으로 기술경쟁력을 갖추기 위해서는 반드시 적극 육성해야하는 기술이란 점에서 큰 의미가 있다.
플라즈모닉 레이저광 나노리소그래피 기술은 플라즈몬 현상을 이용하여 레이저 광이 접속된 수십 나노 크기의 작은 빛을 이용하는 차세대 나노리소그래피 기술을 의미하여, 이글에서는 현재 개발되고 있는 레이저 응용 플라즈모닉 리소그래피 기술을 정리하고, 앞으로의 발전 방향을 소개하고자 한다.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.17
no.7
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pp.27-35
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2000
재료가공분야에의 레이저의 적용은 1960년대 후반부터 시작되었으며, 고출력 CO$_2$ 와 Nd:YAG 레이저가 많은 산업분야에서 보편화될 정도로 발전하여 왔다. 재료가공에서의 레이저의 적용분야는 금속의 절단, 용접 및 드릴링, 세라익의 스크라이빙, 플라스틱과 복합재의 절단 및 여러 가지 재료의 마킹 등을 포함한다. 이와 같은 모든 응용에서 공통적인 것이 레이저 조사에 의해 재료를 용융, 증발시키는 열적 메카니즘이다.(중략)
Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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1991.07a
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pp.141-146
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1991
최근 고분해능 분광, 코히어런트 광통신 등의 중요한 기반 기술인 레이저간의 위상 동기에 관한 연구와 이의 시스템에의 응용이 활발히 전개되고 있다. 이 논문에서는 레이저에 의한 광 위상 동기 루우프의 기본 동작 원리, 구성법, 특징, 응용 범위 및 위상 오차를 종합 분석하고, 공촛점 파브리 페로 공진기 결합 광귀환형 반도체 레이저에 의한 헤테로다인 및 호모다인 광 위상 동기 루우프의 최근 실험 결과를 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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