한화에어로스페이스

[생기원 기업지원] 국내 최초 3.0kW 광섬유 레이저 개발 Story

광섬유 레이저는 광섬유를 전송 매질로 사용하여 빛을 증폭시키는 기술로, 최근 반도체와 디스플레이, 자동차 산업 등에서 용접이나 3D 프린팅 공정의 핵심 장비로 주목받고 있습니다. 하지만 이 기술은 국가 전략 물자로 분류될 만큼 중요도가 높음에도 불구하고, 국내 기술 수준은 선진국 대비 60~70% 정도에 머물러 있는 실정입니다. 따라서 핵심 기술의 국산화는 국가 경쟁력 확보 차원에서 매우 시급하고 중요한 과제라고 할 수 있습니다. 빔의 우수한 품질과 정밀함은 산업 현장에서의 신뢰도를 결정짓는 가장 중요한 요소가 됩니다. 한국생산기술연구원과 한화에어로스페이스는 공동 연구를 통해 이론적 설계부터 실증 단계까지 거치며 3kW급 고출력 광섬유 레이저 개발에 성공했습니다. 특히 이번 성과는 시중에서 구할 수 있는 상용 부품들만을 활용하여 독자적인 설계 및 테스트를 통해 얻어낸 결과라는 점에서 큰 의의가 있습니다. 레이저의 출력이 높아질수록 발생하는 비선형 현상과 같은 구조적 한계를 극복하고 빔의 품질을 일정하게 유지하는 것이 가장 큰 어려움이었으나, 연구팀은 공학적 설계를 통해 이를 해결했습니다. 이는 향후 수 밀리미터 두께의 금속을 가공하거나 자동차 산업 현장에서 즉각 활용 가능한 수준입니다. 고출력 레이저 기술은 산업 현장의 생산성을 비약적으로 높일 뿐만 아니라, 국방 분야에서 요격 무기 체계의 핵심 수단으로도 활용될 수 있습니다. 강력한 에너지를 정밀하게 타격 지점에 전달하여 표적을 무력화하거나 광학 센서를 파괴하는 등 현대전의 게임 체인저 역할을 할 것으로 기대됩니다. 앞으로 연구진은 출력을 10kW까지 끌어올리는 것을 목표로 연구를 지속할 계획이며, 이득 매질과 같은 주요 부품의 완전한 국산화를 지원할 예정입니다. 또한 시스템의 소형화와 경량화 기술을 더욱 고도화하여 실제 무기 체계에 성공적으로 적용하는 최종 목표를 향해 나아가고 있습니다.