본 연구는 회전 기계의 5자유도(5-DOF) 오차 운동을 정밀 측정하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 개발된 7개 프로브 오차 분리 시스템은 오차 신호를 분리하기 위해 상부 4개 프로브 유닛과 하부 3개 프로브 유닛으로 구성된 두 개의 측정 유닛을 사용한다. 7개 프로브 출력 신호로부터 측정된 표면의 프로파일 신호와 무작위 성분을 포함한 5-DOF 오차 운동 신호를 정밀하게 분리할 수 있다. 또한 추가적인 측정 오차 원인인 5-DOF 오차 운동 신호에 의한 교차항의 영향을 살펴보기 위한 분석을 수행하였다. 아울러, 그 영향을 보상하여 정밀한 표면 프로파일 및 오차 운동 신호를 계산할 수 있는 효과적인 계산 과정을 제안하였다. 수치 검증 시험 및 측정 실험을 수행하였으며, 5-DOF 오차 운동과 표면 프로파일 신호를 분리하고 보상 계산 과정을 적용함으로써 정확한 측정이 가능함을 보여주었다. 더불어 측정 불확실성을 증가시키는 데 중요한 요인이 될 수 있는 프로브 안정성 오차가 측정 결과에 미치는 영향을 관찰하고 분석하였다. 측정 시스템의 기하학적 관계를 기반으로, 측정 결과에 대한 프로브 안정성 오차의 예상 효과를 추정하는 과정을 제시하였다. 이 과정을 적용하면, 시스템에서 사용될 프로브를 선택할 때 요구되는 측정 신뢰성을 확보하기 위해 프로브 안정성 오차의 크기를 결정할 수 있다.
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