시멘트계 복합체에 대한 멀티모드 파이버 레이저 절단의 실험적 연구

Abstract

본 연구는 시멘트계 복합체에 대한 레이저 절단의 적용 가능성을 관찰하기 위해 수행되었다. 시멘트계 복합체에 대한 멀티모드 파이버 레이저 절단은 9kW의 레이저 출력으로 설정되었다. 실험 변수는 레이저 절단 속도와 시멘트 페이스트, 시멘트 모르타르 및 초 고성능 콘크리트(UHPC: Ultra-high performance concrete)와 같은 재료 구성으로 지정되었다. 레이저 절단 후, 표면과 단면에서 각각 절단 폭과 침투 깊이가 관찰되었다. 이러한 관찰 외에, 레이저 조사 전과 후 시멘트계 복합체의 미세구조를 비교하기 위해 SEM을 통해 절단면의 미세구조를 관찰하였다. 또한, EDX 분석을 이용하여 미세구조의 화학적 조성의 변화를 평가하였다. 그 결과, 실리카 기반 재료가 레이저 절단에 미치는 영향을 절단 폭과 침투 깊이를 통해 확인되었다. 또한, 실리카 기반 재료의 용융으로 인해 생성된 유리질층(glassy layer)이 레이저 절단 품질에 영향을 미치는 것으로 관찰되었다.