단 한장의 이미지로 폴더블폰 디스플레이 결함 찾는다

[머니투데이 류준영 기자] [표준硏, ‘자유곡면 실시간 3차원 형상측정기술’ 개발]

김영식 책임연구원(왼쪽)팀이 자동차 외관을 검사하고 있다/사진=표준연

국내연구진이 복잡한 곡면의 부품 형상을 생산 공정에서 즉시 검사할 수 있는 측정기술을 개발했다.

한국표준과학연구원 첨단측정장비연구소 김영식 책임연구원팀은 휘는(플렉서블) 디스플레이, 자동차 외관, 차세대 2차전지 초박판 등 첨단부품의 표면 변화와 결함을 이미지 한 장만으로 검사 가능한 ‘자유곡면 실시간 3차원 형상측정기술’을 개발했다고 9일 밝혔다.

항공기, 우주선, 자동차 외관과 같은 큰 규모의 부품에서 많이 사용되던 자유곡면은 가공기술이 발전하면서 점차 자유자재로 접을 수 있는 폴더블폰의 핵심 부품인 휘는 디스플레이는 물론, 스마트안경과 VR(가상현실) 기기, 반도체와 같은 초정밀 부품 등에 적용되고 있다. 하지만 표면의 형상이 그만큼 복잡해져 흠집이나 파손과 같은 결함 문제가 따른다. 기존 측정기술로는 결함을 파악하기 어렵다. 단순한 구조의 표면에만 적용이 가능한데다 자유곡면이 요구하는 수준인 나노미터 이하까지 측정할 수 없기 때문. 또 기존 방법은 측정시간이 오래 걸려 실시간으로 발생하는 다양한 결함에 신속한 대처가 어렵다.

연구팀이 새롭게 개발한 ‘자유곡면 실시간 3차원 형상측정기술’의 방식은 최적화된 복합 격자무늬 패턴을 측정 대상에 쬔 다음, 얻어지는 한 장의 이미지를 독자적인 알고리즘으로 분석하는 것이다. 복합 격자무늬 패턴을 제품의 표면에 쬐면, 흠집이나 손상 등의 표면 결함이 두드러져 검출이 용이해진다. 또 검사가 복잡하거나 오래 걸리지 않고 실시간으로 가능하기 때문에 외부 환경 변화에도 문제없이 정확한 측정이 가능하다.

김 책임연구원은 “실제 생산 공정 어디서든 쉽게 적용할 수 있도록 측정기술의 완성도를 높여 자동화·모듈화했다”며 “다양한 최첨단 산업 분야의 핵심 검사 장비 기술로 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 게재됐으며, 해당 기술은 정액기술료 1억1000만원에 매출액 2%를 경상기술료로 지급받는 조건으로 광계측 장비 및 모듈 전문기업인 넥센서에 기술이전됐다.

류준영 기자 joon@

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