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레이저모듈

안전등급

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  1. 레이저에 대한 정확한 지식이 없다면 사용을 중지하십시요.
  2. 사용전 사용설명서를 잘 확인하시기 바랍니다.
  3. 사람에게 직접 또는 간접적으로 레이저 빔을 조사하지 마십시요.
  4. 반사되는 물질에서 사용시 주의 하십시요.
  5. 절대로 레이저 빔을 눈으로 보지 마십시요.
  6. 적외선 레이저는 눈에 보이지 않습니다. 제품을 확인하시고 전원이 들어와 있는 경우
    절대로 제품을 눈으로 보지마십시요.
  7. 반사광이라도 지속적으로 보는 것은 위험할 수 있습니다.
1. 안전등급(Safety Class) 분류 및 측정방법
레이저의 특성으로 단위면적에 큰에너지를 집중시킬수 있다. 이러한 고에너지가 눈 또는 피부에 노출됐을때
큰 손상을 일으킬수 있으므로, 레이저 시스템 또는 모듈마다 등급을 정해 예방조치 및 취급사항을 표기하여
사전에 방지하여야한다.
사람의 눈과 피부에 대한 최대 허용 노출 에너지량을 MPE(Maximum permissible exposure) 라고 하며, 이것은 파장, 출력 및 노출시간에 따라서 달라진다. 레이저 시스템 또는 모듈에서는 MPE 값과는 별개로 등급별로 AEL (Accessible emission limit) 을 두어 각각에 해당되는 등급 및 제반사항을 적용시킨다.
2. 안전등급 분류
레이닉스에서는 유럽규정인 IEC 60825-1을 따르고 있으며 분류는 다음과 같다.
안전등급은 1,1M,2,2M,3R,3B,4 등급으로 분류되며, 1등급이 가장 낮은 등급이며, 숫자가 높아질수록 더 높은
즉, 더 위험한 정도를 나타낸다. 1M및 2M의 경우, 아래에 해당될 때 이등급을 적용시킬수 있다.
1. 사용자가 빔을 집중시키기 위해 원(여기에서는 collimation 렌즈계 이후)으로부터 100mm이내에 광구성요소를 위치시킬 경우의 빔발산
2. 7mm이상의 빔사이즈로 방사되는 collimation 될 때의 빔위의 두사항을 살펴볼 때 우리에게는 라인레이저가 이에해당되며, 만약 7mm이상의 빔사이즈로 collimation 되는 것이 있다면 이것역시 1,2등급이 아닌 1M,2M등급에 해당되어야한다. 물론 2M등급 이상의 경우는 3R,3B,4로 넘어가야할것이다.
3. 측정방법
레이저 시스템 및 모듈의 파장, 출력, 노출시간에 따라 1등급의 AEL(Accessible emission limit) 값을 먼저 구한후 측정된 시스템의 출력과 비교하여 1등급의 AEL 값이내에 해당된다면 현재 레이저 시스템 및 모듈은 1등급이라 할수 있다. 1등급의 AEL 값을 넘게 되면 다시 2등급의 AEL 값을 구하며, 이에 해당되는지를 다시 살펴 보아야 한다. 이렇게 더 높은 등급으로 해당되는지를 계산하여 레이저 시스템 및 모듈의 등급을 선정해야한다.

레이저 시스템의 출력은 아래 그림과 같이 100mm의 거리에서 사람동공의 크기인 7mm 구경에 입사되는 최대 출력을 측정한다.
노출시간 선정 및 각등급의 AEL 계산 방법은 IEC 60825-1 규정집의 표 및 그림을 통해 선정후 계산하여야
한다.
4. 레이저에 의한 눈 및 피부의 손상 기작
대표적으로 2가지의 형태로 손상형태가 발생된다.
- 광화학적 제한
이반응은 낮은 등급(레벨)의 에너지(노광량)에서의 손상의 원인이 될수 있음. 눈 일부 생체조직은 적당한 레벨의 광량에의 장기적인 노출에 의해 비정상적 과정이 발생할수 있다. 대게 열효과와 동시 발생한다.
- 열제한
이반응 방사에너지가 눈에 흡수되었을 때 분자에 심한진동이 발생된후 열이 증감되며, 곧 화상발생 아래 그림
의 두가지 과정으로 눈에 손상을 준다.
1. 레이저 에너지는 시스템에 흡수된다.
2. 흡수된 에너지는 주위 조직에 전도되는 열을 발생
한다.
3. 장펄스 레이저 또는 연속 펄스 레이저에서 전면 열
에 대한 저항은 점진적으로 병소를 확대시킨다.
4. 단펄스 레이저에서 고출력 밀도는 물리적 변위에
의한 셀의 폭발적인 파열과 손상을 초래한다.
5. 각 등급별 제반사항

1등급 : 빔내 가시를 위한 광계측기(쌍안경등등) 사용을 포함하여 합리적으로 미리 알수 있는 동작상태에서
안전한 레이저이다. MPE(눈)에 대해서는 오랜기간 노출되어도 초과되지 않는다.
1M등급 : 빔내 가시를 합리적으로 미리 알수 있는 동작상태에서 안전한 레이저이며 MPE(눈)에 대해서는 오
랜기간 노출되어도 초과되지 않는다. 그러나 광계측기를 통한 빔내가시는 MPE(눈)을 초과할수 있다. 따라서 의도적으로 사람을 목표하면 안된다.
2등급 : 반사적인 눈깜빡임에 따른 0.25초의 노출에 대해서 광계측기 사용을 포함하여 MPE(눈)을 초과하지
않는다. 그러나 의도적으로 사람을 목표하면 안된다.
2M 등급 : 반사적인 눈깜빡임에 따른 0.25초의 노출은 MPE(눈)을 초과하지 않는다. 그러나 광계측기를 통한
빔내가시는 MPE(눈)을 초과할수 있다. 다라서 의도적으로 사람을 목표하면 안된다.
3R 등급 : 빔내가시는 MPE(눈)에 대해 광계측기 사용을 포함하여 5배까지 증가할수 있다. 따라서 의도적으로 사람을 목표하지 않음은 물론 자격있고 훈련된 사람만이 레이저 장비를 설치 조정,운전하도록 허용하며, 사람들이 직접 빔을 바라보지 않도록 예방조치가 취해져야한다.
3B 등급 : 빔내가시는 MPE(눈)에 대해 광계측기 사용을 포함하여 5배이상으로 증가할수 있다. 그러나 MPE
(피부)에 대해서는 초과하지 않는다. 3R 등급의 주의사항에 추가적으로 사용상 적당히 훈련을 받고 레이저 안전요원에 의해 승인된 사람에 의해서만 동작되어야한다.
4 등급 : MPE(눈) 및 MPE(피부) 모두 광계측기를 사용을 포함하여 초과하며, 확산반사는 MPE(눈)을 초과할
수 있다. 3B등급의 주의사항에 추가적으로 눈보호기구와 보호 의복을 착용하여야하며, 빔경로에서 잠재적으로 위험한 비의도적 반사를 발생시키는 모든 표면을 제거해야한다. 또한 물리적 장벽, 빔횡단, 빔출력 상승 등을 제한하는 인터록 같은 제어기술이 사용된다.

“사전 주의”

레이저 또는 LED가 사용된 모든 제품에는 사용자 주의를 위해 다음과 같은 경고문 및 레이저가 방사되는 위치를 설명하고 있으며, 제조사에서는 반드시규격집에 및 해당되는 등급에 따른 경고스티커를 붙여야한다.