레이저 마킹: 일상 속에 숨어 있는 '보이지 않는 조각가'

매일 만지는 물건들 속에 숨어 있는 많은 '레이저 마법'들이 있습니다 —휴대폰 케이스의 정교한 패턴, 스테인리스 스틸 물병의 브랜드 로고, 간식 봉지의 선명한 제조일자까지. 이러한 내마모성과 정밀성을 갖춘 마킹 대부분은 "레이저 마킹" 기술에서 비롯됩니다. 이 기술은 금속, 플라스틱, 세라믹 등 다양한 소재의 표면에 접촉하지 않고도 영구적이고 아름다운 마크를 새기는 '보이지 않는 조각가'와 같습니다.

레이저 마킹의 원리는 매우 직관적입니다. 레이저는 극도로 높은 에너지 밀도를 가지며, 초점이 맞춰지면 머리카락보다 더 얇은 영역에 에너지를 집중시켜 고온을 발생시켜 소재의 표면을 변화시킬 수 있습니다. —표면에 오목한 자국을 만들기 위해 증기화하거나 색상을 변화시키기 위해 산화시켜 최종적으로 마킹을 남깁니다. 예를 들어, 스테인리스강 표면에 마킹할 경우 레이저는 금속 표면에 산화막을 형성하여 선명한 흔적을 남길 뿐만 아니라 금황색, 하늘색 등의 다채로운 효과를 빛 간섭을 통해 나타냅니다. 아크릴에 조각할 때는 연속 레이저를 사용해 기포를 방지하고 매끄럽고 섬세한 패턴을 만들 수 있습니다.

기존의 인쇄 및 기계적 조각 방식과 비교할 때 레이저 마킹은 명백한 장점을 지닙니다. 첫째, '무손상' 방식으로 —공구 끝이 재료에 닿지 않기 때문에 부품이 변형되거나 내부 응력이 발생하지 않으며, 취성이 강한 전자 칩에도 안전하게 마킹할 수 있습니다. 둘째, '고정밀도'를 갖추고 있어 —초점이 맞춰진 레이저 점은 최소 0.02mm까지 작아질 수 있어 미세한 부품에 정교한 숫자를 조각할 수 있습니다. 셋째, '초내구성'이 특징입니다 —레이저는 재료의 표면 또는 내부에 작용하므로 마크는 마찰, 비, 화학 부식에 강하며 오래 사용하더라도 변색되지 않습니다. 마지막으로 '매우 높은 유연성'을 갖추고 있습니다. —마킹 내용은 컴퓨터 소프트웨어를 통해 언제든지 수정할 수 있으며, QR 코드에서 만화 패턴까지 몇 분 안에 전환할 수 있어 대량 생산에 매우 적합합니다.

오늘날 레이저 마킹은 이미 오래전부터 우리 생활에 깊이 자리 잡고 있습니다. 전자제품에서는 집적 회로 칩의 미세한 숫자와 USB 인터페이스의 로고에 사용되며, 일상 용품에서는 가죽 지갑의 엠보싱과 도자기 식기의 패턴에 없어서는 안 될 기술입니다. 식품 포장에서는 친환경적일 뿐만 아니라 위조가 불가능하고 원산지를 추적할 수 있는 제조일자 표시에 활용됩니다. 공예 분야에 이르러서는 석판의 레리프와 나무 기념품에 각인된 맞춤 텍스트까지 모두 레이저 마킹의 '작품'이라 할 수 있습니다.

그러나 좋은 레이저 마킹 효과를 얻으려면 "파라미터 코드"를 숙지해야 합니다. 레이저 출력은 너무 높거나 낮아서는 안 됩니다 —출력이 너무 높으면 재료 표면이 제거되고, 출력이 너무 낮으면 마킹이 흐릿해집니다. 스캔 속도 또한 중요합니다 —속도가 너무 빠르면 마킹 자국이 얕아지고, 너무 느리면 과도한 가공이 발생합니다. 반복 주파수 또한 고려해야 합니다 —주파수가 너무 높으면 단일 펄스 에너지가 부족하여 마킹이 희미해지고, 주파수가 너무 낮으면 선이 거칠어집니다. 예를 들어, 스테인리스강에 마킹할 때 20W 출력, 500mm/s 속도, 20-80kHz 주파수 조합을 사용하면 선명하고 아름다운 효과를 얻을 수 있습니다. 특수 소재도 걱정할 필요 없습니다. 예를 들어, 목재는 일반 레이저의 흡수율이 낮지만 탄소 분말을 한 겹 도포하면 흡수를 보조하여 쉽게 문제를 해결할 수 있습니다.