KR101898682B1 - 강관의 레이저 피닝 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

제 1 서브몸체와 제 2 서브몸체를 포함하는 원통형의 몸체와, 상기 제 1 서브몸체의 중심을 관통하는 도파관 및 외주면을 관통하는 복수개의 매질투입관을 포함하는 몸체일측단부와, 방사상 위치하는 복수개의 불투명 매질 분사노즐을 구비하는 몸체타측단부와, 상기 도파관과 연결되어 레이저를 이동시키는 제 1 레이저이동관이 내부에 형성된 샤프트와, 상기 제 1 서브몸체와 상기 제 2 서브몸체 사이에 위치하며 이동방향과 수직으로 회전하는 회전부를 포함하고, 상기 몸체의 내부에는 상기 샤프트의 양측 단부에 연결된 제 1 매질전달모듈 및 제 2 매질 전달모듈을 구비하며, 상기 샤프트는 상기 회전부의 중심을 관통하고, 상기 회전부의 외측면에 상기 제 1 레이저이동관과 연결된 피닝용 노즐이 위치하는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝 장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

강관의 레이저 피닝 장치 및 그 방법{The laser peening apparatus for steel pipe and peening method of the same}

본 발명은 강관 레이저 피닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고충격에도 내구성이 요구되는 강관의 내부 용접부 또는 내부 전체를 피닝하여 응력부식균열을 방지하고 피로강도를 향상시키는 강관의 레이저 피닝 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

피닝(peening)이란 재료의 표면층에 충격을 가하여 소성변형을 부여함으로써 잔류응력 및 피로강도를 개선하는 표면처리 방법이며, 쇼트 피닝, 해머 피닝, 초음파 피닝, 레이저 피닝 등이 있다.

최근 들어 레이저 기술의 개발, 레이저의 소형화, 레이저의 광섬유 전송기술의 발달로 인해 레이저 피닝 기술의 활용이 확대되고 있다. 레이저 피닝은 다른 피닝 방법에 비해 피닝 효과가 재료의 깊숙한 곳까지 미치며, 표면으로부터 약 1mm 혹은 그 이상의 깊이까지 압축잔류응력을 형성할 수 있는 장점이 있다. 또한 국부적인 마이크로 피닝으로 인해 좁고 복잡한 구조물에 적용할 수 있고, 사용 환경이 깨끗하고 소음이 적다.

상기와 같은 장점으로 인해 레이저 피닝 기술은 원자력 발전 플랜트, 항공기 부품, 원자로 폐기물 처리용기 등과 같은 높은 피로 강도가 요구되는 분야에 이용되고 있다.

레이저 피닝은 레이저로 고압의 플라즈마를 발생시켜 국부적인 소성변형을 일으키고, 압축잔류응력을 형성하여 표면처리를 하는 기술이다.

즉, 높은 피크 출력의 단펄스 레이저를 표면 처리할 재료에 조사하면 재료의 표층이 플라즈마화 되고, 표면에 고압의 플라즈마가 발생하게 되는데, 이때 물과 같이 플라즈마의 팽창을 방해하는 레이저 간섭층이 존재하면 좁은 영역에 레이저 에너지가 집중하게 된다. 집중된 레이저 에너지로 인해 GPa급 강도의 플라즈마 압력이 형성되고, 이에 의해 충격파가 발생하여 재료 내부로 전파된다. 이 충격파에 의해 금속 표면에 국부적인 소성변형이 발생하고 주위의 미변형부에 의해 구속을 받음으로써 재료의 표면에 압축잔류 응력이 형성되어 표면처리가 된다.

소성변형에 의한 압축잔류 응력은 피로 강도를 높여 응력부식균열을 방지하고, 피로균열의 진전을 방지하여 피로강도 향상에 효과적이다.

상기 재료의 표층은 플라즈마 형성을 위한 페인트 분사 또는 테이프 부착과 같은 불투명 소재로 형성되고, 레이저 빔이 조사될 부위에 물을 분사한 후 레이저 빔을 조사하면 불투명한 표층이 순간적으로 승화하여 플라즈마 상태가 된다.

따라서, 레이저 피닝 수행 전에 피닝할 영역에 걸쳐 별도의 불투명층이 형성되어야하기 때문에, 이는 레이저 피닝 공정 시간의 증가를 가져올 수 있다. 또한, 레이저 피닝은 레이저 빔의 좁은 직경과 직진성으로 인해 1회에 처리할 수 있는 표면적이 적고 곡면처리가 어렵다는 문제점이 있으며, 전용 로봇과 같은 고가의 장비가 필요하기 때문에 설비 비용이 증가하는 문제점이 있다.

한국 공개특허 제10-2006-0016129호(공개일 : 2006. 02. 21.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 레이저 피닝을 위한 불투명층 형성과 레이저 조사 간의 공정시간을 단축시켜 공정비용을 감소시키는 강관의 레이저 피닝 장치 및 그 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 강관 내부면과 같은 곡면의 표면을 일정하게 피닝할 수 있어 고충격에도 내구성을 만족시킬 수 있는 강관의 레이저 피닝 장치 및 그 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 제 1 서브몸체와 제 2 서브몸체를 포함하는 원통형의 몸체와, 상기 제 1 서브몸체의 중심을 관통하는 도파관 및 외주면을 관통하는 복수개의 매질투입관을 포함하는 몸체일측단부와, 방사상 위치하는 복수개의 불투명 매질 분사노즐을 구비하는 몸체타측단부와, 상기 도파관과 연결되어 레이저를 이동시키는 제 1 레이저이동관이 내부에 형성된 샤프트와, 상기 제 1 서브몸체와 상기 제 2 서브몸체 사이에 위치하며 이동방향과 수직으로 회전하는 회전부를 포함하고, 상기 몸체의 내부에는 상기 샤프트의 양측 단부에 연결된 제 1 매질전달모듈 및 제 2 매질 전달모듈을 구비하며, 상기 샤프트는 상기 회전부의 중심을 관통하고, 상기 회전부의 외측면에 상기 제 1 레이저이동관과 연결된 피닝용 노즐이 위치하는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝 장치를 제공한다.

상기 샤프트는, 상기 제 1 레이저이동관의 단부에 상기 레이저가 반사되는 반사경 및 상기 제 1 레이저이동관과 상기 피닝용 노즐 사이에 위치하되, 상기 반사경에서 반사된 상기 레이저가 이동하는 제 2 레이저이동관을 포함할 수 있다.

상기 샤프트는, 상기 제 1 레이저이동관을 중심으로 원주상 이격되어 위치하되 상기 매질투입관과 각각 연결되는 매질이동관 및 상기 매질이동관과 각각 연결되며 상기 샤프트 일측단부에 형성된 오리피스를 포함할 수 있다.

상기 제 1 매질전달모듈은, 상기 오리피스와 대응되는 영역에 복수개의 동심원으로 제 1 매질전달홈을 구비하고, 상기 제 1 매질 전달홈은 상기 각각의 매질투입관으로 이동된 매질을 오리피스에 전달할 수 있다.

상기 샤프트 타측단부는, 상기 매질이동관 중 하나의 단부와 대응되는 영역에 원형 라인의 제 2 매질전달홈을 구비하고, 상기 제 2 매질전달모듈은, 상기 제 2 매질전달홈과 대응하도록 형성된 관통홀을 포함하며, 상기 불투명 매질 분사노즐과 상기 관통홀은 연결될 수 있다.

상기 몸체는, 외주면에 복수개의 이동수단을 구비할 수 있다.

또한 상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 레이저 피닝 장치의 레이저 피닝 조건을 설정하는 단계; 상기 레이저 피닝장치가 축방향으로 이동하며, 방사상으로 불투명 매질을 분사하여 강관 내부를 도포하며 이동하는 단계; 상기 레이저 피닝장치의 회전부가 이동방향과 수직으로 360°회전하면서 피닝용 노즐이 투명 매질과 동시에 레이저를 조사하여 상기 불투명 매질을 플라즈마화하는 단계;를 포함하는 강관의 레이저 피닝방법을 제공한다.

본 발명에 따른 레이저 피닝 장치 및 그 방법은 레이저 피닝을 위한 불투명층 형성과 레이저 조사 간의 공정시간을 단축시켜 공정비용이 감소되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 피닝 장치 및 그 방법은 360도 회전하는 레이저 조사로 인해 강관 내부면과 같은 곡면의 표면을 일정하게 피닝할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝장치의 사시도,
도 2는 도 1의 분해사시도,
도 3은 도 1의 내부를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 강관 레이저 피닝장치의 불투명 매질전달모듈을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 샤프트의 일측 단부를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝장치를 이용한 피닝방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝방법을 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝장치의 사시도, 도 2는 도 1의 분해사시도, 도 3은 도 1의 내부를 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 강관 레이저 피닝장치의 불투명 매질전달모듈을 나타낸 단면도, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 샤프트의 일측 단부를 나타낸 사시도, 도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝장치를 이용한 피닝방법을 나타낸 순서도, 도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝방법을 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝장치(100)는 원통형의 몸체(110)를 가지며, 몸체 중심 영역에는 이동방향을 축으로 하여 회전하는 회전부(140)를 포함한다. 몸체(140)는 원통형의 외주면에 복수개의 이동수단(113)을 구비할 수 있는데, 이동수단(113)을 이용하여 몸체의 중심축 방향으로 직선 이동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이동 수단(113)은 바퀴의 형태로, 일부가 몸체(110)의 밖으로 노출 되고, 몸체의 중심축 방향으로 회전 및 진행함으로써 직선 이동을 수행할 수 있다. 상기 회전부(140)는 상기 이동 방향을 축으로 하여 회전할 수 있다. 도시하지 않았으나, 상기 몸체(110)의 내부에는 상기 이동수단(113)의 구동을 위한 모터 또는 상기 회전부(140)의 회전을 위한 모터가 구비될 수 있다.

몸체(110)는 몸체일측단부(120)와 몸체타측단부(130)를 포함하는데, 몸체일측단부(120)에는 도파관(122)이 중심을 관통하고, 복수개의 매질투입관(124, 126a, 126b)이 외주면을 관통하여 위치한다. 예를 들어, 복수개의 매질투입관은 불투명 매질투입관(124) 또는 투명 매질투입관(126a, 126b)으로 구분될 수 있다. 몸체타측단부(130)에는 복수개의 불투명 매질 분사노즐(136)이 방사상 위치한다.

몸체(110)의 내부에는 회전부(140)의 회전축 역할을 하는 샤프트(150)가 위치하여 상기 회전부(140)의 중심을 관통한다. 몸체(110)는 회전부(140)와 결합되는 원통형의 제 1 서브몸체(110a)와 원통형의 제 2 서브몸체(110b)로 구성될 수 있다.

샤프트(150) 내부에는 도파관(122)과 회전가능하게 결합되어 레이저를 이동시키는 제 1 레이저이동관(152a)이 형성되어 있다. 샤프트(150)의 회전 시 도파관(122)은 제 1 서브몸체(110a)에 고정되어 있고, 제 1 레이저이동관(152a)이 회전하므로 상기 도파관(122)이 비틀리거나 꼬임이 없이 레이저가 이동할 수 있다.

회전부(140)의 외측면에는 제 1 레이저이동관(152a)과 연결된 피닝용 노즐(146)이 위치한다. 이 때, 샤프트(150)는 제 1 레이저이동관(152a)의 단부에 레이저가 반사되는 반사경(157)을 구비하고, 제 1 레이저이동관(152a)과 피닝용 노즐(146) 사이에 반사경(157)에서 반사된 레이저가 이동하는 제 2 레이저이동관(152b)을 포함할 수 있다.

즉, 도파관(122)을 통과한 레이저가 제 1 레이저이동관(152a)을 이동하여, 반사경(157)에서 반사된 후 제 2 레이저이동관(152b)을 통과하고, 피닝용 노즐(146)로 조사될 수 있다. 회전부(140)가 회전을 하며 동시에 레이저가 조사되므로, 파이프 형태의 강관 내부를 360° 회전하며 연속적으로 피닝작업을 수행할 수 있다. 이는 강관의 용접부와 같은 부분영역은 물론 강관 내부의 전체면적에 대한 피닝작업도 수행할 수 있는 장점이 있다.

샤프트(150)의 양측 단부에는 제 1 매질전달모듈(163) 및 제 2 매질 전달모듈(165)을 포함하는 매질전달모듈(160)이 위치한다. 이 때, 샤프트(150)는 제 1 레이저이동관(152a)을 중심으로 원주상 이격되어 위치하되 상기 매질 투입관(124, 126a, 126b)과 각각 연결되는 매질이동관 및 상기 매질이동관과 각각 연결되며 상기 샤프트 일측단부에 형성된 오리피스(O)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 매질투입관 중 불투명 매질투입관(124)은 제 1 매질전달모듈(163) 통해 불투명 매질이동관(154)과 연결될 수 있다. 또한 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 매질이동관 중 투명 매질투입관(126a, 126b)과 연결된 투명 매질이동관도 상기 오리피스(O)에 각각 연결될 수 있다.

도 4 내지 도 5b를 참조하여 상세히 설명하면, 상기 제 1 매질전달모듈(163)은, 상기 오리피스(O)와 대응되는 영역에 복수개의 동심원으로 제 1 매질전달홈(163h)을 구비하고, 상기 제 1 매질 전달홈(163h)은 상기 각각의 매질 투입관(124, 126a, 126b)으로 이동된 매질을 오리피스(O)에 전달할 수 있다.

즉, 제 1 매질전달홈(163h-1, 163h-2, 163h-3) 각각은 매질투입관(124, 126a, 126b)과 연결될 수 있다. 이때, 샤프트(150)의 일측 단부(153)는 각각의 제 1 매질전달홈(163h-1, 163h-2, 163h-3)과 대응하되 오리피스(O)와 연결되는 오리피스홈(153a, 153b, 153c)을 구비할 수 있다.

예를 들어, 불투명 매질투입관(124)을 통과한 불투명 매질은 제 1 전달모듈(163) 내부에 형성된 불투명 매질전달유로(163c)를 따라 제 1 매질전달홈 중 연결된 하나, 불투명 매질전달홈(163h-3)으로 이동하여 충진된다. 그리고, 불투명 매질은 샤프트 일측단부(153)에 형성된 불투명 매질 오리피스홈(153c)로 이동하고, 상기 오리피스홈(153c)과 연결된 불투명 매질이동관(154)을 통과한다.

이 경우, 투명 매질은 투명 매질투입관(126a, 126b) 및 그에 대응하는 투명 매질전달유로(163a, 163b)와 각각 대응하는 투명 매질전달홈(163h-1, 163h-2)을 따라 이동한다. 상기 투명 매질전달홈(163h-1, 163h-2)에 충진된 투명 매질은 상기 오리피스홈 중 투명 매질 오리피스홈(153a, 153b)으로 이동하여 투명 매질이동관으로 이동한 후, 레이저 조사와 동시에 투명매질이 분사된다. 투명 매질은 레이저의 이동 및 조사에 영향을 주지 않는 물 또는 오일 성분의 투명한 액체를 포함할 수 있다.

불투명 매질이동관(154)과 불투명 매질 분사노즐(136) 사이에는 제 2 전달모듈(165)이 위치할 수 있다.

즉, 샤프트 타측단부(155)의 불투명 매질이동관(154) 단부와 대응되는 영역에 원형 라인의 제 2 매질전달홈(155h)이 위치하고, 불투명 매질이동관(154)을 통과한 불투명 매질은 제 2 매질전달홈(155h)에 충진될 수 있다.

제 2 매질전달모듈(165)은 제 2 매질전달홈(155h)과 대응하도록 형성된 관통홀(165h)을 포함하며, 불투명 매질 분사노즐(136)과 관통홀(165h)은 불투명 매질분사관(134)으로 연결될 수 있다. 따라서 제 2 매질전달홈(155h)에 충진된 불투명 매질은 관통홀(165h)을 통과하고, 불투명 매질분사관(134)로 이동함으로써, 불투명 매질 분사노즐(136)로 분사될 수 있다.

따라서, 매질전달모듈(160)과 오리피스(O)로 인해 회전부(140)의 회전에도 불투명 매질이 이동하는 관의 꼬임이나 뒤틀림 없이 불투명 매질의 전달은 일정하게 이루어질 수 있다. 즉, 회전에 의한 기구적 한계를 극복하여 강관의 내부에 불투명 매질의 도포는 균일하게 이루어질 수 있으며, 피닝하고자 하는 위치에 플라즈마 압력(충격파)을 고르게 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 불투명 매질의 형성 후 레이저 피닝 과정의 시간 간격을 최소화하여 진행함으로써 레이저 피닝 공정의 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 강관의 레이저 피닝장치(100)로 인해 강관의 응력부식균열을 방지하고 피로강도를 향상시킬 수 있으므로, 포신과 같은 내충격성이 요구되는 장치에도 더욱 도움을 줄 수 있다.

상기 불투명 매질은 필요한 플라즈마 압력에 따라 금속 나노파우더, 검은 색상의 페인트, 금속 성분을 포함하는 플라스틱 물질, 또는 알루미늄 호일, 납 등으로 이루어진 군에서 하나를 선택할 수 있으며, 불투명 매질의 성분 및 두께에 따라 조사되는 레이저의 파워밀도를 조절할 수 있다.

도면에는 도시하지 않았으나, 상기 강관의 레이저 피닝장치(100)는 이동방향의 전면부 또는 후면부에 강관 내부 상태의 인식 및 점검을 위한 카메라를 더 구비할 수 있으며, 내부는 레이저 조사를 제어하기 위한 제어모듈 또는 레이저 발진 모듈을 더 구비할 수 있다.

도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 강관의 레이저 피닝방법을 설명하면, 도 1 내지 도 5의 레이저 피닝 장치(100)를 강관(200) 내부에 투입한다(S102). 강관(200) 내부에 투입하기 전에 레이저 피닝 조건을 설정하는 단계를 포함한다. 즉, 레이저 피닝장치(100)의 이동 속도, 레이저 조사 파워밀도, 불투명 매질의 종류에 따른 분사 압력 또는 밀도 등의 조건을 설정할 수 있다.

예를 들어, 레이저 피닝장치(100)의 이동 속도를 설정하는 경우, 회전부(140)의 360° 회전과 이동을 하나의 단계로 하여 반복적으로 스텝방식으로 이동하면 복수개의 원형이 반복되는 피닝작업이 이루어 질 수 있다. 또한, 이동과 함께 동시에 회전부(140)의 회전을 지속적으로 수행하면, 이동 속도에 따라 간격이 조절되는 나사형의 피닝작업이 이루어질 수 있다.

이후 불투명 매질(300)을 강관(200) 내부에 분산시키며 이동한다(S104). 즉, 레이저 피닝장치(100)가 강관(200)의 축방향으로 이동하며, 방사상으로 불투명 매질(300)을 분사하여 강관(200) 내부를 도포하며 이동한다.

다음으로, 투명 매질(400)을 분사하며 레이저(500)를 조사한다(S106). 레이저 피닝장치(100)가 피닝할 영역에 위치하게 되면, 회전부(140)가 이동방향과 수직으로 360° 회전하면서 피닝용 노즐(146)이 투명 매질(400)과 동시에 레이저(500)를 조사한다. 레이저(500)가 조사된 영역의 불투명 매질(300)은 플라즈마로 형성되고, 투명 매질(400)로 인해 플라즈마압의 분산이 최소화되어, 강관(200)의 내벽에 플라즈마압(충격파)을 가하게 됨으로써, 강관(200) 내부로 전파된다. 이 충격파에 의해 강관(200) 표면에 국부적인 소성변형이 발생하고 주위의 미변형부에 의해 구속을 받음으로써 강관(200)의 표면에 압축잔류 응력이 형성되어 표면처리가 된다.

다음으로, 일정 간격에 따라 피닝을 반복하거나 또는 연속적인 피닝을 수행한다(S108). 예를 들어 강관(200)의 용접부 영역만 피닝을 하거나, 내부 영역을 연속적으로 피닝을 하는 경우에 따라 상기 S104 및 S106의 단계를 지속적으로 수행할 수 있다.

상기의 레이저 피닝방법을 이용함으로써, 플라즈마 형성, 즉 충격파 형성을 위한 불투명 매질 도포와 레이저 조사 간의 공정시간을 단축시켜 공정비용이 감소되는 효과가 있으며, 관의 꼬임이나 뒤틀림과 같은 회전의 한계를 극복하고, 360도 회전의 레이저 조사를 수행함으로써 강관 내부면과 같은 곡면의 표면을 일정하게 피닝할 수 있는 장점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110; 몸체, 113; 이동수단,
120; 몸체일측단부, 122; 도파관,
124; 불투명 매질투입관, 130; 몸체타측단부,
136; 불투명 매질 분사노즐, 140; 회전부,
146; 피닝용 노즐, 150; 샤프트,
157; 반사경, 160; 매질전달모듈

Claims (7)

1. 제 1 서브몸체와 제 2 서브몸체를 포함하는 원통형의 몸체와,
   상기 제 1 서브몸체의 중심을 관통하는 도파관 및 외주면을 관통하는 복수개의 매질투입관을 포함하는 몸체일측단부와,
   방사상 위치하는 복수개의 불투명 매질 분사노즐을 구비하는 몸체타측단부와,
   상기 도파관과 연결되어 레이저를 이동시키는 제 1 레이저이동관이 내부에 형성된 샤프트와,
   상기 제 1 서브몸체와 상기 제 2 서브몸체 사이에 위치하며 이동방향과 수직으로 회전하는 회전부를 포함하고,
   상기 몸체의 내부에는 상기 샤프트의 양측 단부에 연결된 제 1 매질전달모듈 및 제 2 매질 전달모듈을 구비하며,
   상기 샤프트는 상기 회전부의 중심을 관통하고, 상기 회전부의 외측면에 상기 제 1 레이저이동관과 연결된 피닝용 노즐이 위치하는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 샤프트는, 상기 제 1 레이저이동관의 단부에 상기 레이저가 반사되는 반사경 및 상기 제 1 레이저이동관과 상기 피닝용 노즐 사이에 위치하되, 상기 반사경에서 반사된 상기 레이저가 이동하는 제 2 레이저이동관을 포함하는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 샤프트는, 상기 제 1 레이저이동관을 중심으로 원주상 이격되어 위치하되 상기 매질투입관과 각각 연결되는 매질이동관 및 상기 매질이동관과 각각 연결되며 상기 샤프트 일측단부에 형성된 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 매질전달모듈은, 상기 오리피스와 대응되는 영역에 복수개의 동심원으로 제 1 매질전달홈을 구비하고, 상기 제 1 매질 전달홈은 상기 각각의 매질투입관으로 이동된 매질을 오리피스에 전달하는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 샤프트 타측단부는, 상기 매질이동관 중 하나의 단부와 대응되는 영역에 원형 라인의 제 2 매질전달홈을 구비하고,
   상기 제 2 매질전달모듈은, 상기 제 2 매질전달홈과 대응하도록 형성된 관통홀을 포함하며, 상기 불투명 매질 분사노즐과 상기 관통홀은 연결되는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체는, 외주면에 복수개의 이동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 강관의 레이저 피닝 장치.
   
7. 상기 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 레이저 피닝 장치의 레이저 피닝 조건을 설정하는 단계;
   상기 레이저 피닝장치가 축방향으로 이동하며, 방사상으로 불투명 매질을 분사하여 강관 내부를 도포하며 이동하는 단계;
   상기 레이저 피닝장치의 회전부가 이동방향과 수직으로 360° 회전하면서 피닝용 노즐이 투명 매질과 동시에 레이저를 조사하여 상기 불투명 매질을 플라즈마화하는 단계;
   를 포함하는 강관의 레이저 피닝방법.

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