GIST 고등광기술연구소 레이저응용시스템연구실에 대해 소개 부탁드립니다.

고등광기술연구소는 전 세계 광기술 전문 연구소들을 모델로 지난 2001년 정부에 의해 설립된 국내 유일의 광기술 전문 연구기관입니다. 최근 4차 산업혁명 시대를 맞아 국가의 미래 경쟁력 향상에 기여하기 위해 기초과학, 전기·전자, 정보·통신, 기계·소재, 생명·의료, 국방·안보, 항공우주, 에너지 및 환경 분야 등과의 융합연구를 적극 진행함으로써 광과학과 광기술의 전문성을 제고하고 관련 연구시설을 더욱 고도화하는 데 집중하고 있습니다.

고등광기술연구소 산하에는 레이저 연구의 기초에서부터 응용에 이르기까지 총 5개의 연구실이 있으며, 그중 레이저응용시스템연구실에서는 고출력/고에너지 광섬유 레이저를 비롯해 레이저용 특수 광섬유, 비선형 파장변화 시스템, 그 외 레이저 응용 시스템 등에 관한 전반적인 연구를 진행하고 있습니다.

 

레이저응용시스템연구실의 업무를 구체적으로 소개한다면요?

우리 연구실은 민간산업 및 방위산업에 적용 가능한 레이저를 개발하는 업무를 진행하고 있습니다. 그러나 민간산업에 적용되는 레이저의 경우 특수한 고도의 기술을 요구하지 않아 기술 장벽이 낮은 데다, 이미 독일 및 미국 등에서 시장을 선점하고 있으며, 더욱이 최근 중국이 소재 부품 기술을 중심으로 시장을 거의 장악해 나가고 있기 때문에 가격 측면에서 경쟁이 되지 않는 것이 사실입니다. 이에 우리는 10여 년 전부터 방위산업에 눈을 돌렸으며, 최근 4~5년 전부터는 고도의 기술력이 요구되는 방위산업용 특수 레이저 개발에만 집중하고 있습니다.

이와 관련해 지금까지 우리 실이 확보하고 있는 레이저 응용 기술을 바탕으로 고출력 1㎛ 광섬유 레이저를 비롯해 광섬유-벌크 복합형 30W UV 레이저, 고출력 펄스형 Eye-safe 광섬유 레이저, LADAR/DIRCM/극초단펄스 레이저 시스템 등을 개발했으며, 근 10년 동안 방위산업 분야에서만 150억 원 상당의 연구 과제를 성공적으로 수행해 오고 있습니다.

 

레이저응용시스템연구실의 대표적인 연구 성과는 무엇인가요?

최근 미국과 북한의 갈등 구조가 심화됨에 따라 한반도를 둘러싼 국제 정세가 불안해지고 있는 가운데, 지난 9월 군에서는 특수부대 침투작전의 핵심 장비인 ‘지향성 적외선 방해장비(DIRCM)’의 자체 평가 결과가 성공적이었다고 발표했습니다.

DIRCM은 적이 발사한 유도 미사일을 교란하기 위해 재밍(Jamming) 신호를 보내 적군 미사일이 원래 목표물이 아닌 다른 방향으로 틀어 빗나가게 함으로써 항공기 및 헬리콥터의 격추를 방지하는 장비로, 현재 미국과 이스라엘만 이 기술을 보유하고 있습니다. 우리 실은 국방과학연구소 및 국내 방산업체인 한화시스템과 함께 이 프로젝트에 참여해 이미 8~9년 전부터 DIRCM에 적용되는 레이저 개발을 진행해 왔으며, DIRCM 발사 시험에 성공하기까지 4~5개의 연관 과제를 지속하면서 수많은 오류들을 해결하고 적절한 기능을 갖출 수 있도록 많은 연구를 수행해 왔습니다.

DIRCM의 경우 향후 2년 정도 관련 레이저 연구를 계속적으로 진행해 만족한 결과물을 창출하고 나면 실제 항공기나 헬리콥터 등에 장착해 상용화할 수 있을 것으로 기대되며, 이로써 우리 원은 전 세계적으로 극소수 국가들만 보유한 DIRCM의 국산화에 기여하는 성과를 창출하게 됩니다.

 

그 밖에 또 어떤 연구 과제를 수행 중이신가요?

지난해부터 적군 감시용 무인기의 배터리 충전을 위한 무선전력충전 관련 레이저 연구도 진행하고 있습니다. 적군 감시용 무인기의 경우 소음 발생을 최소화하기 위해 배터리를 사용하기 때문에 비행시간이 한정돼 있는데, 이러한 한계점을 극복하기 위해 우리 실은 무인기에 레이저셀을 장착해 특정 거리에서 레이저를 발사하면 곧바로 배터리를 충전할 수 있는 연구를 수행 중에 있습니다.

이 외에도 방산업체가 진행 중인 연구 중 해결하기 힘든 기술 난제들에 대한 기술자문 등과 같이 직·간접적으로 방위산업에 활용되는 다양한 레이저 응용 기술 개발에 참여하고 있습니다.

 

레이저응용시스템연구실의 향후 목표 및 포부에 대해 말씀 부탁드립니다.

미국 공군연구소가 국내 국방과학연구소와 레이저 관련 국제 공동협력 사업을 하기 위해 한국을 방문하면 우리 연구소를 반드시 방문할 정도로 우리 실의 레이저 관련 연구 역량은 우수하다고 자부합니다. 따라서 연구실 단계에서 향후 목표 및 포부라고 한다면 우리 실이 향후 칼텍의 JPL, 조지아텍 육군통신연구소, MIT 링컨랩 등과 같이 전 세계적으로 이 분야에서 인정받는 대학 내 국방특화연구소로 거듭날 수 있도록 앞으로도 레이저 관련 개발 및 응용기술 적용에 있어 최고의 R&D 역량을 확보할 계획입니다.