플렉서블 디스플레이 결함, 이미지 하나로 검사
플렉서블 디스플레이 결함, 이미지 하나로 검사
  • 이상진
  • 승인 2019.05.17 17:10
  • 조회수 471
  • 댓글 0
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한국표준과학연구원(KRISS)이 복잡한 곡면의 부품 형상을 생산 공정에서 즉시 검사할 수 있는 측정 기술을 개발했다고 밝혔습니다. KRISS은 플렉서블 디스플레이와 자동차 외관, 차세대 2차전지 초박판 등 첨단부품의 표면 변화와 결함을 이미지 한 장으로 검사 가능한 자유곡면 3차원 측정기술을 개발했다고 전했습니다.

반도체와 디스플레이 자유곡면의 결함을 사진 한 장으로 찾아낼 수 있습니다. 출처:fotolia
반도체와 디스플레이 자유곡면의 결함을 사진 한 장으로 찾아낼 수 있습니다. 출처: fotolia

이번 기술은 측정 대상의 형태와 크기에 구애받지 않고 구성이 간단해 실제 산업현장 생산 라인에 바로 탑재할 수 있다는 점이 장점입니다.

 

자유곡면은 단순히 평평하거나 둥글지 않아 어디서 봐도 비대칭적인 표면을 의미합니다. 생활 속 수 많은 제품들이 자유곡면을 만나 초소형·초경량화는 물론 디자인 관점에서도 미적 요소를 추구하는 형태로 진화하고 있는데요.

 

항공기와 우주선, 자동차 외관과 같은 큰 규모의 부품에서 많이 사용되던 자유곡면은 가공기술이 발전하면서 점차 디스플레이나 반도체와 같은 초정밀 부품까지 적용 영역을 확장하고 있습니다.

연구팀이 스마트폰 커버 글라스를 검사하고 있습니다. 출처:KRISS
연구팀이 스마트폰 커버 글라스를 검사하고 있습니다. 출처: KRISS

하지만 그만큼 흠집이나 파손과 같은 결함 문제 또한 잦아졌는데요. 문제는 기존의 측정 기술로는 결함을 파악하기가 매우 어려웠습니다. 단순한 구조의 표면에만 적용이 가능한데다 자유곡면이 요구하는 수준인 나노미터 이하까지 측정할 수 없었기 때문인데요. 기존 방법은 측정 시간이 오래 걸려 실시간으로 발생하는 다양한 결함에 즉각적인 대처가 불가능하다는 것 또한 큰 문제점이었습니다.

 

KRISS은 기존의 한계를 뛰어넘어 '자유곡면 실시간 3차원 형상측정기술'을 개발하는 데 성공했습니다. 이미지 한 장만으로 자유곡면에 대한 나노미터 수준의 초정밀 실시간 표면 검사를 가능케 한 것이죠.

김영식 KRISS 책임연구원(왼쪽)팀이 자동차 외관을 검사하고 있습니다. 출처: KRISS

이번 기술의 핵심 방식은 최적화된 복합 격자무늬 패턴을 측정 대상에 쬔 다음에 얻어지는 한 장의 이미지를 독자적인 알고리즘으로 분석하는 데 있습니다. 복합 격자무늬 패턴을 제품의 표면에 쬐면 흠집이나 손상 등의 표면 결함이 두드러져 검출이 용이해졌습니다.

 

김영식 KRISS 책임연구원은 "실제 생산 공정 어디서든 쉽게 적용할 수 있도록 측정기술의 완성도를 높여 자동화 및 모듈화하였다"며 "다양한 최첨단 산업 분야의 핵심 검사 장비 기술로 활용될 것으로 기대된다"고 말했습니다. 이번 연구 결과는 국제학술지 <Scientific Reports>에 게재됐습니다.


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