Co2 레이저 특징과 사용분야
CO2 레이저 인간의 생활에서 특히 산업 현장에서 아주 많이 사용되는 대표적인 산업 레이저이다. 그래서 특징과 사용 분야에 대하여 살펴보자.
목차
실제 레이저 색을 사람의 눈으로 판단하기 위한 실험 종이로 확인 해보면 레이저 빛의 색깔은 검정색으로 표시된다. 그리하여 산업 현장에서 레이저를 정확한 수평을 조정하기 비교적 다른 레이저보다 직접적으로 인간의 눈으로 쉽게 확인 가능하므로 비교적 쉽게 레이저 빛의 수평을 조정 할 수 있다.
CO2 레이저의 정의와 원리
공기 중 존재하는 이산화탄소를 매개체로 이용한 기체 레이저이다. 일반적으로 C02 기체를 레이저 내부 광학 장치의 진공기를 이용하여 수많은 전기 열에너지를 생성하여 하나의 빛으로 모아 출력 증폭기를 통하여 에너지를 증폭 시켜서 발생되는 열을 하나의 초점으로 모아 빛으로 변환되어지는 원리의 레이저입니다.
레이저의 초기 에너지 발생 원리는 대기중의 이산화탄소의 기체를 전기적 신호로 힘을 가하여 외부에서 충격을 주어 이때 내부의 이산화탄소 기체는 강한 충격 에너지를 흡수하게 되고 이러한 충격으로 발생되어진 힘에 의하여 레이저 내부에서 서서히 진동이 일어나게 되어 점점 에너지가 작은 힘에서 큰 힘으로 변화하게 된다. 결국 에너지의 변화에 의하여 이산화탄소 기체는 액체로 형상이 변화하게 되어 에너지가 크게 변화되어 레이저의 광원을 만들 수 있는 원리이다.
CO2 레이저의 특징
우선 레이저 자체의 파장이 매우 작다. 그래서 때로는 눈으로 식별하기가 매우 어려워 작업하는 공간에서 레이저의 빛이 어디로 향하는지 판단하기가 매우 힘들다. 그러므로 레이저의 빛이 작업 중 어느 방향으로 향하고 있는지 판단하려면 특수한 카메라를 통하여 빛을 추적 하여야 한다.
CO2 레이저의 빛을 인간의 눈으로 식별하기 매우 힘든 특징으로 인하여 실제 레이저 빔의 발산이 수평으로 되어 있는지 판단하기 위해서는 각 레이저 광학 부품으로 직접 빛을 비추어 이 빛을 표현 하도록 특수한 코팅이 입혀진 종이로 빛의 수직과 수평을 확인하여야 한다. 그리고 외부 광학 부품이 여러가지 조합으로 하나의 광원을 만들어 빛을 하나의 점으로 집중하여 열에너지를 증폭 하는 특징이 있다.
현재 대부분의 작업 현장에서 레이저 빛이 직접적으로 인간의 눈으로 보이지 않는 특징으로 인하여 장비를 사용하여 특수 장치를 설치하고 있으며 정확한 빛을 측정하려고 연구 개발하고 있으며, 이는 매우 어려운 기술이다.
또 다른 특징은 매우 우수한 안정성이 있다. 쉽게 설명하여 CO2 레이저를 사용하면 내부 장치가 매우 튼튼하다는 이야기다 즉 내구성이 높다. 따라서 레이저 에너지의 자체적 힘이 감소하지 않고 지속적으로 동일한 에너지를 방출하여 많은 이용자들에게 안정적인 작업 속도와 효율적인 생산성을 달성하도록 도와주고 있으며 이러한 특징으로 인하여 레이저의 안정적인 에너지는 많은 공장에서 꾸준한 에너지를 만들어 제품을 생산 가능하기 때문에 매우 사용하기 편리하며, 레이저를 다루는 많은 작업자들은 이러한 안정적인 에너지를 오랜 시간 사용 가능하니까, 마음을 편하게 하고 차분하게 특징을 공부하여 많은 사용자들이 숙련된 기술력과 안정적인 제조 공장으로 운영 할 수 있어 많은 그에 따른 비용도 적게 소비 되는 특징이 있다.
또 다른 특징으로는 한번 문제가 발생하면 그 문제의 원인을 찾아내기가 매우 힘든 특징이 있다. 왜냐하면 앞서 설명한 레이저의 빛을 시각적으로 잘 보이지 않아서 광학 특수 카메라로 빛의 움직임을 관찰하여야 하며 이러한 장비는 초기 설비 설치에 많은 돈이 필요하다 따라서 초기 공장을 건설하기 위한 경비가 천문학적으로 필요하며, 수 많은 기술력이 집약되어야 최고의 CO2 레이저를 활용한 공장을 건설 할 수 있다.
CO2 레이저의 사용분야
CO2 레이저는 사용 분야는 현재 너무 많다. 첫째, 의료 분야에서 어려운 수술을 끝내고 상처를 봉합하는 중요한 역할을 수행하고 있다. 글 서두에 소개한대로 인간의 시각으로 보기 힘들다고 위에서 설명 하였다. 그래서 수술 후 생긴 피부 조직의 상처 부위를 마이크로 단위의 초 미세 봉합 수술을 하기에 매우 적합하다. 또한 상처 부위를 봉합 후 수 많은 환자들에게서 상처 부위가 아주 잘 봉합, 치료 되어 2차 감염을 예방할 수 있어서 매우 극찬을 받고 있다.
현재 수많은 대형 병원, 기타 중소형 병원에서 CO2 레이저를 이용한 봉합 수술을 매우 적극적으로 하고 있으며, 레이저의 인기가 많아서 필요로 하는 곳에 모든 수요를 맞출 수 없다.
둘째, 사용 분야는 바로 산업 현장이다. 많은 산업 현장에서 제품을 생산 할 때 CO2 레이저로 정확한 수치의 가공을 하여 제품의 정교한 모양을 만드는 공정에서 사용하고 있다. 이는 CO2 레이저의 초 정밀 가공이 가능한 기술이 있기 때문이다. 이러한 정교하고 섬세한 제품을 가공 하기 위하여 매일 새로운 기술을 연구 개발하고 있으며 보다 나은 제조 공정 혁신을 위하여 많은 실험을 하고 있다. 그래서 우리의 일상 생활과 산업 현장에서 매우 중요한 제조 장치이며 이는 전 세계적으로 매우 우수하고 발전 되어진 레이저 신기술이다.
마지막 사용 분야는 광학 분야의 미세한 제품을 가공하는 곳에 사용되고 있다. 광학 분야는 아주 작은 이물질로 인하여 제조 공정의 오차가 발생 할 수 있다. 또한 그런 오차로 인하여 제품 불량이 대량으로 발생하게 된다. 이러한 미세한 제품은 공기중에 아주 작은 먼지라도 존재한다면 광학 제품 생산성이 매우 떨어진다. 그러므로 이렇게 만들기 어려운 광학 제품의 제조 공정에 사용되는 이유는 CO2 레이저가 이러한 환경에서 사용하기에 매우 발전된 장비이고 많은 기술자들이 다루기 편하고 안정성이 높기 때문이다. 현재 많은 기술진들과 연구진들이 이러한 사용 분야를 더욱 확대하려고 꾸준히 노력하고 있으며, 치열하게 산업 현장에서 헌신하고 있다.