우리 연구진이 연료전지 생산 효율과 품질을 향상시킬 박판 분리막 레이저 가공 기술을 국제 공동 연구로 개발했다.
한국기계연구원(원장 박상진)은 케이랩(대표 권구철), 독일 프라운호퍼연구소, BBK 레이저테크닉 GmbH 등 우리나라와 독일 연구기관 및 기업과 함께 0.075㎜ 두께 연료전지 분리막 소재 레이저 용접 및 절단을 동시에 할 수 있는 장비를 개발했다고 29일 밝혔다.
이 장비는 '평면 레이저 스캐너-스테이지 실시간 여동제어 기술을 적용한 것이다. 최적의 경로 생성 알고리즘으로 스테이지를 이동시키고, 스캐너가 위치 오차를 보정한다.
연구진은 기존 스테이지 및 스캐너 이동 기술을 활용하고, 절단 가스 공급 노즐을 스테이지로 연동했다. 가로세로 400㎜ 이상 대면적을 다양한 형상으로 용접 및 절단할 수 있다.
또, 연구진은 작업 영역을 자동 보정하고 가공정밀도를 유지하는 기능을 개발 및 활용했다. 부착된 노즐 구경 내 중심 위치를 보정해 노즐 직경 3㎜ 내에 레이저 빔을 조사할 수 있다.
개발 기술은 스캐너 비전시스템으로 더욱 정밀하게 위치를 보정하고 연동 오차를 줄인다. 고속 용접과 부분 절단도 동시 수행할 수 있어, 비용과 공정시간을 줄일 수 있다.
이수진 책임연구원은 “국제 공동연구로 개발한 이번 기술이 협력 파트너인 독일 연구진에게도 다양한 분야에 적용 가능할 것이라는 기대를 심어주고 있다”며 “이번 개발 기술은 연료전지 분리막이 얇아짐에 따른 가공품질 향상 수요에 대응할 수 있다는 점에서 의의가 있다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 산업통상자원부 국제협력개발사업 '연료전지 제조를 위한 레이저 가공 고도화 기술 개발' 과제 지원을 받아 수행됐다.
기계연은 이번 국제 공동연구를 수행한 독일 프라운호퍼 연구소와 지난해 5월 국제협력 확대 및 상호 주력 분야 연구자 교류 및 협력 양해각서를 체결한 바 있다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
