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영어

This study investigates surface characteristics based on laser irradiation patterns for applying fiber laser cleaning to remove coating layers from painted sculpture works. Three irradiation patterns (unidirectional, cross, and spiral) were applied to compare removal performance through comparative analysis of surface area and line roughness and surface roughness analysis. Roughness analysis revealed that the unidirectional and cross irradiation patterns satisfied the parameter criteria for achieving a high-appearance, high-gloss coating. However, the surface formed after helical irradiation exhibited localized valley formation due to heat concentration at the spot center, surface irregularities, and surface warping, failing to meet the surface conditions required for a high-appearance, high-gloss coating. The comparative analysis of removal performance showed that the spiral pattern was advantageous in coating layer removal efficiency, but it exhibited localized belly formation and insufficient removal uniformity on the formed surface. The unidirectional irradiation pattern also showed inferior uniformity compared to the cross-irradiation pattern. Although removal efficiency was relatively lower during cross-pattern irradiation, it produced surfaces with excellent uniformity. Therefore, utilizing a cross-irradiation pattern is considered advantageous when removing existing coating layers for high-appearance, high-gloss coating applications.

한국어

본 연구는 페인팅 조각 작품 도장층 제거에 Fiber 레이저클리닝 적용을 위한 레이저 조사 패턴별 표면 특성 연구이다. 본 연구에서는 세 가지 조사 패턴(단방향, 교차, 나선형 패턴)을 적용하여 제거 성능 비교를 위한 표면 면적 비교분석 및 선 거칠기와 면 거칠기 분석을 진행하였다. 거칠기 분석 결과, 단방향 및 교차 조사 패턴의 경우, 고외관⋅고광택 도장을 위한 파라미터 기준을 만족하 였으며, 나선형 조사 패턴 후 형성된 표면은 스팟 중심부 열 집중에 기인한 국부 벨리 형성과 표면 불균일, 표면 굴곡 등이 관찰되며 고외관⋅고광택 도장을 위한 표면 조건을 만족하지 못하였다. 제거 성능 비교 분석 결과, 나선형 패턴이 도장층 제거 효율성에서 유리하였으나, 국소적인 벨리 발생 및 형성된 표면 제거 균일성이 부족하였다. 단방향 조사 패턴 또한 균일성에서 교차 조사 패턴에 비해 부족한 모습이 관찰되었다. 교차 패턴 조사 시 제거 효율성은 상대적으로 부족하였으나, 제거표 면의 균일성이 우수한 표면을 형성할 수 있었다. 따라서, 고외관⋅고광택 도장을 위한 기존 도장층 제거 진행 시, 교차 조사 패턴을 활용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.