표준연, 산업현장용 레이저 간섭계 정밀 교정시스템 개발

↑ 50m 범위의 장거리 레이저 간섭계를 교정 중인 엄태봉 박사 <사진 제공 = 한국표준과학연구원>

한국표준과학연구원(KRISS) 연구팀이 산업현장에서 널리 쓰이는 레이저 간섭계의 측정 오차를 줄일 수 있는 정밀 교정시스템을 개발했다.
레이저 간섭계는 반도체나 LCD 제조, 조선, 항공 산업에서 길이를 잴 때 사용되는 장비다. 정밀한 작업을 필요로하는 반도체 산업에서 정확한 길이를 재기 위해선 필수적이다. 장비의 길이 측정에 오차가 생길 경우 생산품의 크고 작은 결함이 발생할 수 있다. 이를 없애려면 간섭계의 교정이 필수적이다.
기존 레이저 간섭계는 레이저의 주파수만을 교정해 사용해왔다. 일반적인 산업 현장에서 레이저 간섭계를 사용하는 경우 온도, 압력, 습도 등 환경 요소의 변화에 따라 레이저 파장이 달라지기 때문에 측정에 오차가 발생했다.
가령 공기 온도가 1℃ 차이를 보일 경우 1m 길이에 대한 측정값은 약 1㎛(100만분의 1m) 정도의 오차가 나타난다.
KRISS 길이센터 엄태봉 박사 연구팀은 고도화된 환경 인자 센서가 내재된 레이저 간섭계 교정 시스템을 개발했다. 2m와 50m인 이동장치 위에 기준인 간섭계와 교정이 필요한 간섭계를 설치한 뒤 이동기구의 거리를 변경하면서 양쪽 간섭계가 측정한 거리 값을 비교해 오차를 알아내는 방식이다. KRISS는 수요자의 요구에 맞춰 2m 단거리, 50m 장거리 레이저 간섭계 성능평가 및 교정 서비스를 제공하고 있다.
엄태봉 박사는 “산업 현장에서 별도의 복잡한 파장 보정 과정 없이 KRISS가 교정한 레이저 간섭계를 적용해 길이 측정 정확도를 10배 정도 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
[이영욱 기자]