레이저로 드론 쏘고, 미사일 방어한다

생산기술연구원, 고출력 광섬유 레이저 국산화 성공
여러 레이저 채널을 묶으면 100㎾ 이상 출력도 가능
산업-절단·용접 공정, 국방-대공방어 레이저 무기

생산기술연구원 청정기술연구소 정훈 박사팀과 한양대 김지원 교수팀이 함께 개발한 고출력 광섬유 레이저 광원을 출력 테스트해 3㎾를 달성한 것을 보여주고 있다. 생산기술연구원 제공

[파이낸셜뉴스] SF영화에서나 나오던 레이저 무기를 우리 군에서도 머지않아 사용될 것으로 보인다.

한국생산기술연구원이 ㈜한화의 국산화 연구의뢰를 받아 날아오는 무인 드론을 근거리에서 격추시킬 수 있는 3㎾급 고출력 광섬유 레이저 광원을 국내 최초로 개발했다. 공동연구진은 2년간의 연구 끝에 지난 2월 기술개발에 성공하고 시제품을 ㈜한화에 납품했다.

23일 생산기술연구원에 따르면, 생산기술연구원 청정기술연구소 정훈 박사팀과 한양대 김지원 교수팀이 함께 개발한 기술은 현재 국내에서 개발된 광섬유 레이저 광원 중 가장 높은 출력이다. 또한 해외 상용 제품들의 출력이 모두 3 ㎾ 이내라는 것을 감안, 세계 기술과의 격차도 크게 줄였다는 평가다.

개발한 기술이 상용화되면 수㎜ 두께의 강철도 자를 수 있어 산업 분야에서는 레이저 절단·용접 공정의 생산성을 증대시키는 한편, 국방 분야에서는 기동식 대공방어 레이저 무기 및 폭발물 원거리 처리 용도에 적용 가능하다.

생산기술연구원 측은 "2개 이상의 광섬유 레이저 채널을 하나로 뭉치는 '파장 빔 결합(SBC)' 방식에도 유리해 100㎾ 이상의 더 높은 출력 및 미사일 방어에 활용할 수 있을 것"이라고 전망했다. 실제 ㈜한화는 이 기술을 활용해 향후 폭발물 처리기 및 대공용 소형 레이저 무기 개발에 활용할 방침이다.

정훈 박사는 "이번에 개발한 광원기술은 최적화 연구가 동시에 이뤄져 산업에 바로 적용 가능한 단계"라고 말했다. 또한 "향후 단일 출력을 10㎾까지 끌어올릴 계획이며, 관련부품인 특수 광섬유, 레이저 다이오드, 신호광·펌프광 컴바이너 등의 국산화 연구도 기업과 병행 중"이라고 설명했다.

한편, 최근 잇따른 전쟁에서 드론으로 인한 피해 사례가 많아지면서, 신속·정확하면서도 미사일방어 시스템보다 저렴한 비용으로 운용 가능한 레이저 무기가 차세대 방공체계로 각광받고 있다.

레이저 무기에는 빛이 특정 면에서 100% 반사되는 현상을 이용해 광속으로 빔을 쏠 수 있는 광섬유 기반의 레이저를 주로 적용한다. 빔 품질이 우수하고 외부 간섭에 따른 에너지 손실도 거의 없어 고출력에 유리하기 때문이다.

특히 ㎾급 고출력 레이저 가공기는 이미 소부장 100대 핵심 전략품목으로서 반도체, 디스플레이, 자동차, 조선 등 제조 분야에서 절단, 용접, 드릴링과 같은 다양한 용도로도 사용되고 있다.

하지만 레이저 성능을 궁극적으로 결정하는 핵심부품인 광원 모듈은 미국, 독일, 일본 등 선진국 수입에만 의존하고 있어, 제조혁신과 자주국방 실현을 위해 광원기술 국산화가 절실한 실정이었다.