한국전기연구원(KERI), 세계 최고 수준 펨토초 레이저 기술이전

                         경남 창원시 성산구 성주동에 위치한 한국전기연구원(KERI) 전경 모습. [사진=한국전기연구원 제공]

아주경제 정하균 기자 = 국내 연구진이 러시아의 원천 광학 기술을 응용해 개발한 세계 최고 수준의 펨토초 레이저 기술이 국내 기업에 잇달아 기술이전 됐다.

경남 창원에 위치한 미래창조과학부 국가과학기술연구회 산하 전기전문연구기관인 한국전기연구원은 26일 최첨단 산업용 레이저 광원인 ‘펨토초 레이저 소스 기술’을 ㈜이오테크닉스에 기술이전하기로 하고 이날 박경엽 원장, 이오테크닉스 성규동 대표 등 양 기관 임직원들이 참석한 가운데 기술이전 계약 조인식을 가졌다.
 

박경엽 한국전기연구원 원장(우)과 성규동 (주)이오테크닉스 대표이사(좌)가 기술이전 협약서를 맞잡고 기념촬영 하고 있다.[사진=한국전기연구원 제공]

펨토초 레이저는 1000조 분의 1초라는 극히 짧은 시간 폭을 갖는 펄스를 발생시키는 레이저를 말한다. 펄스 반복율 및 평균 출력이 높을 뿐만 아니라 장시간 동작 안정성이 매우 우수하다. 향후 초미세 가공이 요구되는 산업현장에 직접 적용될 수 있다.

이 기술은 국가 첨단산업분야의 주력제품군에 적용될 수 있는 국가주력 청정 제조기반기술이다. 초미세 가공은 가공물을 플라즈마 상태로 직접 변화시켜 열영향 영역이나 열손상 및 크랙 등을 최소화할 수 있어 차세대 초미세 가공으로 각광받고 있다.

관련기사

• 한국전기연구원, 액체수소용 안전밸브 성능 평가 장치 개발
• 한국전기연구원

또한 레이저 빔의 회절한계보다 미세한 형상의 가공이 가능해 바이오 및 의료 분야 등에 다양하게 응용될 수 있는 환경 친화적인 기술이다.
 

[사진=한국전기연구원 제공]

연구원 측은 “국가 첨단산업분야의 주력제품군에 적용될 수 있는 고출력 극초단 레이저 시스템 기술이 국내에서 개발되고, 본격 실용화의 단계에 들어서면서 취약한 국내 차세대 레이저 가공장비 시장의 도약과 선진국과의 경쟁에 견인차 역할을 할 것으로 기대된다”고 말했다.

반면 현재 국내 레이저 산업은 매우 취약하다. 대부분의 레이저를 해외에서 수입해 레이저 응용장비 제작에 적용하고 있다. 차세대 레이저인 펨토초 레이저의 경우 이제 막 산업용 장비에 도입하려는 단계다. 특히 기존의 전세계적으로도 펨토초 레이저는 기초 연구를 목표로 하고 있어 크기가 크고 비싸다. 펄스 반복율도 낮아서 생산성이 낮고 장시간 동작 안정성이 나빠서 의료 및 산업현장에 적용하는데 한계가 있었다.

서울시가 지원한 러시아와의 합작연구센터인 한국전기연구원 RSS(Russia Science Seoul) 센터(센터장·강욱)는 서울시에서 지자체 최초로 시행한 지역연구개발사업인 ‘서울시 R&D 지원사업’의 지원을 받아 산업에서 직접 활용이 가능한 최첨단 레이저 광원인 펨토초 레이저 광원 제작 기술을 개발했다.

즉, RSS센터를 통해 러시아의 광학 기술과 KERI가 그동안 축적해 온 원천 레이저 설계 기술 및 모듈제작 기술, 레이저 제작 및 안정화 기술, 상용화기술 등을 접목해 맞춤형 펨토초 레이저 및 가공 시스템으로 탄생시킨 것이다.

 

[사진=한국전기연구원 제공]

RSS센터 강욱 박사는 "이 기술은 연구 단계 수준이 아닌 상용으로 바로 적용할 수 있는 고출력 극초단 레이저 시스템 기술"이라며 "컴팩트한 크기와 장시간 동작 및 장비 결합 시에도 출력 안정도 1% 이하를 갖는 높은 신뢰성이 특징이다"라고 설명했다.

그는 이어 "모든 재료의 비열 가공 및 선택적 가공이 가능한 극초단 레이저 광원의 원천기술을 확보함으로써 반도체, 디스플레이, 태양전지, 발광반도체 등 다양한 산업분야에서 차세대 초미세 레이저 가공 응용성을 확보하게 됐다"라면서 "핵심 전기전자 시장의 발전에도 큰 영향을 끼칠 것으로 기대된다"고 말했다.

KERI 박경엽 원장은 "그동안 연구실 수준에서 확인된 우수한 연구결과들을 산업현장에서 구현 가능한 수준으로 개발된 점에서 의미가 크다"며 "초정밀 안과수술 및 의료산업, 차세대 정보 저장장치, IT산업, 초고속 영상 등과 같은 바이오 산업을 아우르는 초미세 레이저 가공장비 시장의 문을 열게 됐다"고 말했다.

그러면서 "빈약한 국내 레이저 산업을 국제 경쟁력을 갖춘 차세대 레이저 분야 미래 산업으로 성장시키는데 크게 기여할 것으로 전망된다"라고 덧붙였다.

이오테크닉스 성동규 대표는 "이번 기술 이전 계약을 통해 전기연구원의 개발 기술과 이오테크닉스가 자체 보유한 광섬유 극초단 씨드 및 고출력 증폭기술과의 결합으로 세계 최고수준의 펨토초레이저 상용화를 성공시켜 머지않아 한국의 레이저산업이 세계로 뻗어나가는 도약의 계기가 되기를 기대한다"고 말했다.

KERI는 이 기술을 착수기술료(Initial payment) 및 최저 경상기술료(Running royalty)를 포함해 10억원에 기술이전한다. 해당 기술이 올 상반기 국내 다른 중견기업인 한빛레이저에 기술이전 된 것에 이어 두 번째 기술이전 성과다.