초정밀기계설계의 올바른 설계 패러다임 제시

1992년에 MIT 기계과의 슬로컴 교수가 저술한 정밀기계설계(Precision Machine Design)에서는 정밀기계는 수동조작기계→단순 서보제어→매핑과 서보제어→계측프레임의 도입 순으로 패러다임이 시프팅되었다고 설명하였다. 이후로 30년의 시간이 흐른 현재에 와서는 반도체 및 디스플레이 산업을 중심으로 하여 초정밀 메카트로닉스 시스템의 구현을 위한 설계원리에 대한 패러다임의 시프팅이 꾸준히 진행되어→반력의 상쇄→영강성 제진→써모 메카트로닉스와 같은 새로운 초정밀설계 패러다임들이 속속 도입되고 있다. 기계, 전자, 제어 및 계측과 같은 다학제 기반의 복잡 시스템으로 이루어지는 노광기와 같은 초정밀 시스템을 설계하기 위해서는 목표 사양에 적합한 패러다임을 도입하고 수학 및 공학적인 이론해석을 통하여 해당 사양의 충족 여부를 미리 검증해야만 시행착오 없이 짧은 시간 내로 목표사양을 만족하는 시스템을 설계할 수 있다.

비록 델프트 공대의 슈미트 교수 등이 저술한 고성능 메카트로닉스의 설계(The design of high performance mechatronics)를 통해서 반력의 상쇄나 영강성 제진과 같은 새로운 패러다임이 소개되었지만, 정밀기계설계라는 한 권의 책으로 정확한 구속이론을 포함하는 정밀기계설계 이론들과 최신의 설계 패러다임들을 체계적으로 다룰 필요가 있었다.

이 책을 집필한 저자는 2005년에 미국의 버지니아 주립대학교에 교환교수로 나가 있던 시기에 슬로컴 교수의 「정밀기계설계」를 이미 완역하였다. 대학원과 메모리반도체 기업의 재직자교육을 통해 매해 기업체에서 원하는 이슈들과 새로운 설계이론을 추가, 반영하였다. 이 책을 통해 최신의 설계이론을 우리말로 접할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다.