전남도, 미래 첨단기술 '초강력 레이저 연구시설' 유치 '잰걸음'

전남도청

과기부가 연내 전국 지자체를 대상으로 미래 첨단기술의 결정체인 초강력 레이저연구시설 후보지 공모에 나설 것으로 예상된 가운데 전라남도가 세계최대·국내 유일의 8000억 규모의 초강력 레이저 연구시설 유치에 발빠르게 움직이고 있다.

특히 전남도는 방사광가속기 유치과정에서 검증된 입지여건과 전남테크노파크에 구축된 국내 최대 규모의 레이저시설 인프라를 강점으로 부각시키며 초강력 레이저 연구시설 유치에 자신감을 내비치고 있다.

4일 전남도 등에 따르면 전남도는 초강력 레이저 융합기술 개발을 선도할 초강력 레이저 연구시설 유치에 중앙부처, 정치권과 힘을 합쳐 초당적, 초광역적 협력을 이끌어내겠다는 계획이다.

초강력 레이저는 일반적으로 페타와트(1000조 와트)급 이상의 고출력을 가진 레이저를 말한다.

현재 과기부 산하 기초과학연구원(IBS) 초강력레이저과학연구단은 지난 2016년에 세계 최고 출력인 4페타와트 레이저를 자체 개발해 가동하고 있다.

초강력 레이저 연구시설은 매우 짧은 시간 동안 매우 강한 레이저 광선을 생성해 물질 분석, 화학 반응 연구 등 매우 정밀한 실험에 활용하는 대형연구시설이다.

◆초강력 레이저 연구시설 왜 필요한가

IBS 초강력 레이저 과학연구단과 GIST 고등광기술연구소에서 운영 중인 국내 최대 규모의 초강력레이저를 연구원들이 정렬하고 있는 모습/전남도

초강력 레이저 연구시설이 구축되면 기초과학 주도권 확보는 물론 열악한 에너지, 반도체, 바이오, 우주항공 등 국가 산업기반의 판도를 획기적으로 뒤바꿔 놓을 것이란 전망이다

먼저, 초강력 레이저를 통해 기초과학의 새 연구영역 개척이 가능함초강력 레이저 시설을 활용하면 초고속, 초고온, 초고압 등 극한과학 연구환경을 조성할 수 있어 우주에만 존재하는 고에너지 천체현상을 실험실 내에 구현하는 등 지금까지 불가능했던 자연 현상 탐구가 가능해진다.

또한, 초강력 레이저 시설은 물리학, 광학뿐만 아니라 기계공학, 전자공학, 재료공학 등의 첨단공학 기술의 발전을 견인하게 된다.

특히 레이저는 반도체, 핵융합, 신소재 개발, 국방(신무기), 첨단 의료(암 치료), 정밀가공 등 국가 첨단전략산업에 밑바탕이 되는 핵심 요소기술로 일컬어진다.

원자력 보다 3~4배 이상 효율적이며 방사능 피해가 없다는 것이 최대 장점이다. 최근 문제가 됐던 드론공격도 레이저 무기로 초고속 대응 할 수 있다.

레이저 세계 시장 전망도 밝다.

산업적으로 레이저 세계 시장은 지난해 말 기준 13조 8000억 원이었던 것이 오는 2025년 약 21조 원까지 성장할 것으로 예측되고 있다.

하지만 레이저 관련 국내 기술력은 주요국 대비 50% 이하며 핵심부품의 90% 이상을 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이에 따라 국산 핵심부품 제조를 위한 원천기술 확보에 국가의 장기적 투자가 필요한 상황이다.

◆세계 각국은 레이저 기술 현황과 전남도의 구상은

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

미국 50PW, 중국 100PW, 러시아 200PW 레이저 시설 구축 중이다.

현재 우리나라는 GIST 고등광기술연구소와 IBS 초강력레이저과학연구단에서 4PW 레이저 시설을 운영 중이나, 국가 과학 및 산업 경쟁력을 강화하기 위해서 100 ~ 200 PW급 레이저 시설 구축이 필요하다.

선제적인 유치에 나선 전남도는 2022년도 정부예산에 초강력 레이저 기술개발 및 인프라 구축 관련 연구 예산 15억 원이 편성돼 현재 기획연구를 진행 중에 있다.

나주가 후보지로 최종 선정되면 정부 예타를 거쳐 2024년 사업규모를 확정하고 2033년까지 10년간 나주시 빛가람혁신도시 인근 50만㎡ 부지에 세계 최대 규모인 초고출력·고에너지 기반 레이저 연구시설 구축을 추진할 계획이다.

전남도에서 구축하는 레이저 시설규모는 100PW(1페타와트 = 1000조W)로서 현재 광주과학기술원(GIST)에서 가동 중인 우리나라 최대 규모의 4PW 초강력 레이저의 50배가 넘는 규모이다.

전남도가 구상하는 '초강력 레이저 연구시설'은 레이저 원천기술을 연구하고 곧바로 산업 현장에 투입할 수 있는 산·학·연 연계 집약형 연구시설이다.

◆전남, 초강력 레이저 연구시설 최적지…유치 위한 노력은?

전라남도는 지난해 9월 28일 초강력레이저 연구시설 구축 타당성 국회토론회를 개최한 가운데 광주전남 국회의원 공동으로 초강력레이저 연구시설의 전남유치를 촉구하는 공동건의문을 발표하고 있다./전남도

전남은 GIST·IBS(기초과학)-한국광기술원·전남TP레이저센터(산업지원)-광주 광산업 단지와 연계해 레이저 관련 신산업을 육성하겠다는 복안이다.

연구시설이 들어설 예정인 나주 빛가람혁신도시는 안정적인 지반, 확장 가능한 넓은 부지, 편리한 정주여건 등 대형 연구시설 구축 조건을 모두 갖췄다는 평가다. 또 지난 2020년 방사광 가속기 유치과정에서, 부지 적합성이 이미 검증된 바 있다.

국가균형발전을 위해서도 호남권에 전무한 국가대형연구시설을 전남에 유치해 충청 및 영남권에 치중된 국가 R&D 불균형을 해소할 필요가 있다는 것이 전남도의 설명이다.

해외 각국도 지진 등 재해위험부터 대형 국책연구시설을 지키기 위해 대형연구시설을 분산 배치하고 있다.

전남도는 2021년 12월, 각계 인사 100명으로 구성된 '초강력 레이저 연구시설 추진위원회'를 공식 발족하는 등 전국 지자체 가운데 가장 먼저 준비에 들어갔다.

2021년에 과학계 공감대 형성을 레이저 관련2개 대학, 7개 연구기관, 7개 학술단체 등 기관·단체들과 업무협약도 체결했다.

아울러, 지난해 9월에는 광주전남 국회의원 18명이 참석한 가운데 광주전남공동혁신도시인 나주시에 초강력 레이저 연구시설을 설립할 것을 강조하고 공동성명서를 발표했다.

국내 최초로 국가계획(국가 과학기술 중장기 투자전략, 2023~2027)에 '초강력 레이저'가 반영돼 국가적 차원에서 지원할 수 있는 기반이 마련됐다.

또한, 지난 2월 9일에는 영호남권 대학교를 중심으로 '레이저 전문인력 양성 협약'을 체결해 고급 숙련인력 확보를 통한 초강력 레이저 연구시설 활성화 및 연관산업 발전을 선제적으로 대비하고 있다.

강상구 전남도 에너지산업국장은 "대한민국이'포스트 반도체'로서 차세대 신산업을 발굴하고, 현재의 위기를 반전시킬'히든카드'는 바로 초격차 기술인 '초강력 레이저'"라며"올해 과기부 공모에 철저히 대비해 초강력 레이저 연구시설을 반드시 전남에 유치하고, 호남권 유일의 세계적 수준의 대형연구시설로 키워나가겠다고"고 밝혔다.

한편 전남도는 부지공모를 앞두고 전남도 유치 당위성 등 대응 논리를 대폭 보강해 관계부처와 학계 전문가 그룹을 대상으로 적극적으로 설명해 마지막까지 전폭적 지지를 얻을 계획이다.

무안=홍기철 기자 honam3333@mt.co.kr
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