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▶ 신에너지·산업기술종합연구개발기구(NEDO), 사업 성과를 집약한 플랫폼을 구축

□ 개요

신에너지·산업기술종합연구개발기구(NEDO)가 2016년~2020년도까지 실시한 프로젝트 ‘고휘도·고효율 차세대 레이저 기술 개발’을 통해 개발된 최첨단 레이저 광원 및 가공기를 집약, 도쿄(東京)대학, 산업기술종합연구소(AIST), 미츠비시(三菱)전기, 스펙트로닉스, 오사카(大阪)대학, 하마마츠(浜松)포토닉스, 파나소닉, 파나소닉스마트팩토리솔루션즈, 킨몬(金門)광파, 치바(千葉)공업대학, 레이저기술종합연구소, 기가포톤, 시마즈(島津)제작소 등이 각 장치들이 갖는 가공 품질의 계측·평가 기술 및 데이터베이스 등 공통 기반 기술을 결합함으로써, 레이저 가공의 과제 해결에 기여하는 플랫폼 ‘카시와(柏)Ⅱ 플랫폼 ’을 구축함.

가공 유저들은 본 프로젝트에서 개발된 최첨단 레이저 광원 및 레이저 기계를 쉽게 사용할 수 있으며, 통합된 레이저 기술 및 공통 기반 기술, 데이터베이스의 효과 및 적용 가능성 등을 검증할 수 있음. NEDO와 13개 법인은 향후 레이저 관련 산학관 협력을 위해 도쿄대학이 설립한 ‘TACMI 컨소시엄’과 연계하여 다양한 재질, 용도에서의 가공 사례를 축적해 나감으로써, 본 플랫폼의 기능을 향상시킬 계획임. 이에 따라 각종 장치의 특성과 유저들의 니즈를 효율적으로 매칭하고 장비 횡단적인 가공 데이터 취득을 실현하는 등 최적의 가공 조건을 효율적이고 신속하게 탐색할 수 있는‘모노즈쿠리(ものづくり, 제조)’를 실현함으로써 일본의 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대됨.

□ 성과

○‘고휘도·고효율 차세대 레이저 기술 개발’(2016년도~2020년도)의 성과

NEDO 프로젝트를 통해 다양한 특징을 가진 최첨단 레이저 광원·가공기를 개발해 왔으며, 특히 난가공재의 고품질 가공을 목표로 지금까지 유래 없는 단파장의 고휘도 레이저 가공기, 광범위한 열처리 가공 등을 가능하게 하는 고출력 반도체 레이저, 구리의 마이크로 용접 등에서 기대되는 고출력 고휘도 청색 반도체 레이저, 가공 및 측정 용도로 기대되는 단파장 파이버 레이저는 본 프로젝트에서 새로 개발된 기술이며, 예상되는 용도에서의 조기 실용화를 추진함과 동시에 본 가공 플랫폼에서 폭넓게 사용자를 발굴해 나갈 예정임.

○ 최적 조건으로 이끌어 내는 레이저 플랫폼의 구축

본 프로젝트에서 개발된 레이저 광원 및 가공기를 도쿄대학 카시와 II 캠퍼스 및 산업기술종합 연구소 카시와센터 내의 ‘카시와 II 플랫폼’으로 집약, 각 업계의 유저들에 의한 테스트를 진행하고 있음. 최적의 가공 조건을 이끌어 내기 위해 다양한 재료를 대상으로 하는 시험 가공을 실시, 산업계와 공유 할 수 있는 데이터 집약을 시작함.

□ ‘카시와 Ⅱ 플랫폼’에 설치된 레이저 가공기

- 266nm 20W피코초 레이저 가공 장치(오사카대학, 스펙트로닉스, 미츠비시전기)

- 레이저 가열 가공 장치(하마마츠포토닉스)

- GaN계 반도체 레이저 가공장치(파나소닉, 파나소닉스마트팩토리솔루션즈)

- UV 파이버 레이저 장치(치바공업대학, 레이저기술종합연구소, 킨몬광파)

- 하이브리드 ArF 가공 시험기(기가포톤)

- 고휘도 고출력 청색 반도체 레이저(오사카대학, 시마즈제작소)

- 펄스폭 가변 레이저 가공 장치(도쿄대학, 산업기술종합연구소)

□ 향후 계획

‘카시와 Ⅱ 플랫폼’에 집약된 레이저 광원과 가공기는 본 프로젝트 종료 후에도 ‘TACMI 컨소시엄’을 활용하여 운영될 예정임. 장비 횡단적인 가공 데이터 획득 및 유저들의 니즈 파악을 추진함과 동시에 데이터베이스를 확충하고 산업계 니즈에 대한 대응, 잠재적 수요 발굴까지 다양한 과제를 해결하는 것을 목표로 하고 있음.