한국기계연구원(KIMM) 초정밀시스템연구실 박종권 박사팀이 개발한 초정밀 하이브리드 가공시스템으로 제작한 뇌혈관용 스텐트. 지름이 2㎜이고, 지름이 수십 마이크로미터인 스텐트 철사에는 약물을 넣을 수 있는 구멍이 뚫려 있다.

초정밀 부품과 제품이 사용되는 IT, BT, NT 등 첨단산업 육성을 위해서는 기존 단일공정의 한계를 넘어 2가지 이상 기계가공을 복합화한 하이브리드 가공 공정의 초정밀 가공시스템이 필요하다.

연구진은 나노미터급(1㎚=10억분의 1ｍ) 정밀도를 기반으로 밀링, 레이저 가공, 초음파 진동, 연삭, 방전 등 기존 기계가공 공정들을 복합적으로 수행, 가공이 어려운 단단한 재료도 정밀하고 미세하게 가공할 수 있는 하이브리드 가공시스템을 개발했다.

이 시스템은 모든 장비에 가공오차가 머리카락 두께의 2천분의 1 정도(50㎚)인 모듈을 탑재, 센서로 오차를 자동감지하고 바로 잡아 정밀도 100㎚ 이하의 초정밀 제품을 생산할 수 있다.

연구진은 가공할 때 사용하는 공구도 밀링, 방전, 초음파 진동 공정들을 동시에 진행할 수 있는 하이브리드 스핀들로 개발하고, 기계 정밀도를 50나노미터 이하로 낮춰 기존 장비들보다 생산성과 정밀도를 모두 높였다.

이 시스템을 사용하면 자동차 부품같이 가공이 어려운 난삭재도 가공정밀도 1마이크로미터(㎛)급으로 생산할 수 있고 지름이 0.5㎜ 이하인 다이아몬드공구도 가공할 수 있다.

연구진은 또 이 연구과제로 개발한 '극초단 고에너지 빔을 응용한 초정밀 하이브리드 가공시스템"으로 약물 전달 기능이 있는 지름 2㎜의 뇌혈관용 스텐트를 국내 최초로 생산했다.

박종권 박사는 "이번에 개발한 장비들은 가공이 어려운 난삭재도 정밀하게 가공할 수 있어 IT, ET, BT 산업에 필요한 고부가가치 첨단 제품을 생산할 수 있다"며 "이 장비들을 상용화해 관련 산업의 국제경쟁력을 높이고 수출 증대와 수입대체 효과가 극대화되길 기대한다"고 말했다.