화학·소재

소형 드론 공격막는 '초강력 레이저' 방어무기 개발 나선다

디지털데일리 발행일 2022-05-09 17:45:46
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신제인
- 소형 전자장비 무력화용 초강력 레이저 기술 개발
- 방어무기 이외에도 방사선 암치료, 초정밀 의료 영상 등에 활용 가능


[디지털데일리 신제인 기자] 적군의 전자장비를 무력화하는 초강력 레이저가 개발된다.

지스트(광주과학기술원)는 초강력 레이저를 이용해 소형 드론이나 무인 로봇 같은 적군(敵軍)의 전자장비를 무력화하는 최첨단 국방기술 연구에 나선다고 9일 밝혔다.

기존 레이저 무기는 가는 레이저를 물체에 장시간 쪼여 물체에 열을 누적시키는 방식으로 손상을 일으켜왔다. 낙수물이 바위를 뚫는 원리와도 비슷하다.

이와 달리 현재 연구 중인 초강력 레이저를 이용하면, 순간적으로 모든 물체를 손상시킬 수 있게 된다. 신속하게 적 무기의 핵심부에 타격을 줄 수 있는 방어무기 개발이 가능한 셈이다.

지스트는 고등광기술연구소(소장 이영락) 김형택 수석연구원 등으로 구성된 연구진이 '2021년 방위사업청 재원'을 통해 미래도전국방기술 연구개발사업에 선정돼, 향후 5년간 ‘전자장비 무력화용 초강력 레이저 및 레이저 플라즈마 기술 개발’ 과제를 수행한다고 밝혔다.

초강력 펨토(10의 -15승)초 레이저 플라즈마 방어무기 기술은 지금까지 기초과학적인 원리 증명 수준에 머물던 것이 전부다. 연구진은 이를 실전(實戰)에 적용할 수 있는 수준으로 구체화해 개발을 진행할 계획이다.

초강력 펨토초 레이저를 공기 중에 진행하면 이온화와 비선형 집속(focusing)이 동시에 일어나면서 수백 마이크로미터 크기의 필라멘트 플라즈마가 발생한다. 이때 광섬유와 같이 초강력 레이저 펄스를 집속(빔의 지름을 가늘게 함)한 채로 킬로미터(㎞) 이상 원거리까지 전파할 수 있다.

이 같은 원리를 응용하면, 정밀한 집속 장치 없이 레이저 진행 경로 내의 소형 드론, 미사일 센서 등을 손상시키는 기술까지 개발할 수 있게 된다.

뿐만 아니라 초강력 펨토초 레이저의 방향을 빠르게 스캔할 시 공중에 필라멘트 플라즈마 방패(Shield) 구조를 형성할 수 있어, 방패(Shield) 면적 내를 통과하는 공격 무기의 핵심부를 손상시키는 방어 무기 개발도 가능하다.

연구팀은 우선 기존의 기초 연구용 초강력 펨토초 레이저의 복잡한 구조와 진공 챔버 등을 단순화하고 안정화하는 신기술을 개발하고, 이를 대기 중에 집속해 고밀도 고전자기장 플라즈마를 발생하는 기술을 개발할 계획이다.

향후 방어 무기 이외에도 레이저 방사선 암(癌) 치료, 초정밀 의료 영상, 원격 위험물 탐지, 원격 대기질 정밀 측정, 초정밀 비파괴 검사, 실시간 정밀 물질 분석법 등의 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

센터장을 맡은 APRI 김형택 수석연구원은 “최근 소형 드론 네트워크 공격, 휴대용 미사일 공격, 무인 로봇 공격 등 스마트 공격의 우려가 커지고 있어 새로운 방어무기 개발이 시급하다”며 “초강력 펨토초 레이저 플라즈마를 이용하면 빠른 속도로 다수의 소형 무기를 무력화할 수 있어 적군의 스마트 공격 위협에 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

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신제인
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