이를 위해 고등광기술연구소에서 전창덕 GIST 연구원장, 이영락 고등광기술연구소장 등 관계자가 참석해 '초강력 레이저 플라즈마 응용 연구센터(PAUL center)' 개소식을 개최하고, 미래 스마트 국방기술의 요체로 주목받고 있는 초강력 레이저 플라즈마 응용기술 연구 개발에 본격 착수했다.

연구진은 지금까지 기초과학적인 원리 증명 수준에 머물던 초강력 펨토초레이저 플라즈마 방어무기 기술이 실전에 적용할 수 있는 수준으로 구체화 되도록 연구·개발을 진행할 계획이다.

초강력 펨토초 레이저가 공기 중에 진행하게 되면 이온화와 비선형 집속(focusing)이 동시에 일어나면서 수백 마이크로미터 크기의 필라멘트 플라즈마가 발생하고 광섬유와 같이 초강력 레이저 펄스를 집속(빔의 지름을 가늘게 함)한 채로 킬로미터(km) 이상 멀리까지 전파할 수 있다.

이를 응용하면 정밀한 집속 장치 없이 레이저 진행 경로 내의 소형 드론, 미사일 센서 등을 손상시키는 기술 개발이 가능하다.

또한, 초강력 펨토초레이저의 방향을 빠르게 스캔하면 공중에 필라멘트 플라즈마 방패(shield) 구조를 형성할 수 있어 방패 면적 내를 통과하는 공격 무기의 핵심부를 손상시키는 방어 무기 개발이 가능하다.

더불어 펨토초레이저를 공기 중에 집속해 중금속 등에 조사하면 고전자기장 플라즈마와 방사선이 발생해 순간적으로 높은 세기의 EMP(Electro-Magnetic Pulse)를 발생시킬 수 있다.

☞ EMP:고강도 전자기 펄스로 전자회로에 과전류를 유도해 통신 장비, 컴퓨터, 전산망, 군사용 장비 등을 마비시킬 수 있다.

연구팀은 기존의 기초 연구용 초강력 펨토초레이저의 복잡한 구조와 진공 챔버 등을 단순화·안정화하는 신기술을 개발하고, 이를 대기 중에 집속해 고밀도 고전자기장 플라즈마 발생 기술을 개발할 계획이다.

개발될 기술은 향후 ▲레이저 방사선 암(癌)치료 ▲초정밀 의료 영상 ▲원격 위험물 탐지 ▲원격 대기질 정밀 측정 ▲초정밀 비파괴 검사 ▲실시간 정밀 물질 분석법 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

김형택 APRI 수석연구원 센터장은 "최근 소형 드론 네트워크 공격, 휴대용 미사일 공격, 무인 로봇 공격 등 스마트 공격의 우려가 커지고 있어 새로운 방어무기 개발이 시급하다"며 "초강력 펨토초레이저 플라즈마를 이용하면 빠른 속도로 다수의 소형 무기를 무력화할 수 있어 적군의 스마트 공격 위협에 효과적 대응이 가능할 것이다"라고 밝혔다.