"초강력 레이저 연구시설 전남 유치 속도"

지난해 12월 열린 초강력 레이저연구시설 유치 추진위원회 발대식. 초강력 레이저 연구시설 구축을 위한 추진 역량을 결집하고, 유치활동을 공동으로 전개하기 위해 100명으로 구성된 추진위원회를 구성하고 본격적인 활동에 들어갔다. ⓒ 전라남도

[프라임경제] 전남도가 정부가 추진하는 초강력 레이저 연구시설 유치전에 사활을 걸고 있다. 특히 광주전남의 풍부한 레이저 자원과 국가균형발전의 큰 틀에서 호남권에 대형연구시설이 유치되어야 한다는 당위성이 설득력을 얻고 있다. 전남의 초강력 레이저 연구시설 유치를 위한 진행상황을 점검한다. /편집자 주

초강력 레이저 연구시설은 초고출력 및 고에너지 레이저와 중·저출력 레이저도 함께 갖춘 집약형 연구시설이다. 

전라남도에서 구축하고자 하는 레이저 시설규모는 200PW(페타와트, 1000조W), 40kJ규모로서, 초고출력 레이저는 주로 기초과학 연구에, 고에너지 및 중저출력 레이저는 산업·응용기술 개발에 활용된다. 

체코 ‘유럽연합 레이저 연구소’​ ELI (Extreme Light Infrastructure) 체코 본부와 루마니아 ELI 레이저 연구시설에서 고출력 레이저를 뽑아내고 이를 기초과학 연구과 실험에 적용하고 있다. ⓒ 전라남도

■ 초강력레이저 연구시설이란?

초강력레이저 시설을 활용하면 초고속, 초고온, 초고압 등 극한과학 연구환경을 조성할 수 있어 우주에만 존재하는 고에너지 천체현상을 실험실 내에 구현하는 등 지금까지 불가능했던 자연 현상 탐구가 가능하다. 

레이저 출력의 세기가 강해질수록 레이저 펄스(지속시간)이 펨토초, 아토초까지 짧아져 펨토과학을 넘어 아토과학 연구의 토대를 마련할 수 있다.

초강력 레이저 시설은 물리학, 광학 뿐만 아니라 기계공학, 전자공학, 재료공학 등의 첨단공학 기술의 발전을 견인할 수 있다.

최근 반도체(EUV)‧광학소자‧나노부품, 우주‧항공 소재, 국방 및 의료장비 개발 등 첨단산업을 중심으로 레이저 기술의 사용이 확대되고 있다.

기초과학과 산업적 측면에서 레이저 기술의 중요성 때문에 미국, 중국, 러시아, 유럽연합(EU) 등 세계 각국이 경쟁적으로 초강력레이저 시설 구축에 나서고 있다. 

현재 우리나라는 GIST 고등광기술연구소와 IBS 초강력레이저과학연구단에서 4PW 레이저 시설을 안정적으로 운영중이다. 

우리나라 국가 과학 및 산업 경쟁력을 강화하기 위해서 200PW급 레이저 시설 구축이 필요하다. 

과기정통부는 올해 4월부터 내년 4월까지 초강력 레이저 연구시설 기획연구를 발주했으며, 타당성검토 후 사업부지를 선정하고, 예비타당성조사 등을 거쳐 연구시설 구축을 추진할 예정이다.

체코 프라하에 ‘유럽연합 레이저 연구소’​ ELI (Extreme Light Infrastructure) 가 공식적으로 완공(2017)되어 가동 중이며, 연구분야에 따라 체코, 헝가리, 루마니아에 분산하여 구축 운영이다. ⓒ 전라남도

■ 전남 유치 당연…"풍부한 자원·국가균형발전"

다른 산업과 마찬가지로 레이저도 대학, 연구기관, 기업이 집적화 되어 있으면 해당 산업의 활성화에 크게 도움이 된다.

광주에서는 광산업단지가 형성되어 있어 많은 레이저 관련 기업이 위치하고 있는데, 한국광기술원과 한국광산업진흥회에서 연구개발과 기업지원 역할을 수행하고 있다.

전남에서는 전남TP 레이저응용산업센터가 레이저 기업들을 지원하면서 연구개발 기능을 수행하고 있다.

   

국가균형발전 차원에서도, 현재 국가 과학기술 인프라는 충청권과 영남권에, 정부연구개발투자비는 수도권과 충청권에 집중되어 있다. 

충청권에는 중이온가속기가 구축중이며, 국가과학비즈니스벨트, 대덕연구단지, 첨단의료복합단지가 운영중이고, 영남권에는 방사광가속기 2기 및 양성자가속기가 운영중이며 중입자가속기가 구축중이다. 

2020년 기준 정부연구개발예산 투자규모를 보면 수도권은 전체의 31.7%, 충청권은 36.7%를 차지하고 있지만, 호남권은 7.9% 수준이다. 

따라서 국가대형연구시설인 초강력 레이저 연구시설을 전남에 유치해 국가 R&D 불균형을 해소하고 국가균형발전에 기여해야 한다.

최근 전남도에서 진행된 초강력레이저연구시설 유치를 위한 전략회의 장면. ⓒ 전라남도

■ 전남도의 노력과 앞으로 계획

전라남도는 2021년에 초강력레이저 연구시설 구축을 위한 타당성 용역을 자체적으로 실시하고, 과학계 공감대 형성을 위해 2개 대학, 7개 연구기관 등과 업무협약을 체결했다.

2022년부터는 전남도의 레이저 추진의지를 대내외에 알리기 위해 한국광학회 및 한국레이저가공학회 학술행사에 참여해 과학계 전문가들을 대상으로 홍보 활동에 주력하고 있다.

레이저 전문가들을 중심으로 지지 분위기를 조성하기 위해 레이저 학계 및 연구기관, 관련기업들과 네트워킹을 더욱 강화할 예정이다.

광주·전남·전북도와 함께 호남권 협력을 강화하고, 호남권 소재 대학과 MOU 체결 추진하고, 국내외 레이저 관련 연구기관·대학·기업들과 MOU 체결을 확대할 계획이다.

초강력레이저 연구시설과 연계해 전남에 레이저 클러스터를 조성하기 위해 내년에 '레이저 산업생태계 조성 기획연구'를 추진할 방침이다.