글로벌 IT 시장조사업체 리서치앤마켓은 지난 8일 보고서를 통해 2014년 북미 지역 레이저 무기 시장 규모가 6억4200만 달러에 달한 것으로 집계했다. 또 연평균 3.7% 씩 그 규모가 증가해 오는 2019년에는 전체 시장 규모가 7억7130만 달러에 달할 것이라고 전망했다.

레이저 무기 시장이 커지고 있는 것은 최근 무기 체제가 빠른 속도로 첨단화하고 있는데 따른 결과다. 미 해군과 레이저무기 제작사인 제너럴아토믹스에 따르면 30㎾급 레이저무기만으로도 소형 무인기를 격추하거나 소형 고속정의 기능을 마비시킬 수 있다.

제너럴아토믹스 사에서는 지난 4월 미 해군 연구국(ONR)이 공모한 150㎾급 레이저무기 제작사업에 신청서를 제출했는데 이 무기가 완성될 경우 군함의 대공 방어체계를 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 보고 있다. 무인기 장착 방안도 연구하고 있는 것으로 알려졌다.

“무기 성능 높이고 비용 줄일 수 있어” 

비용 역시 매우 적게 든다는 것이 개발자들의 주장이다. '신 미국 재단 (New America Foundation)'의 수석 연구원인 피터 싱거(Peter Singer) 씨는 현재 이스라엘이 운영하고 있는 대공 미사일 방어시스템 ‘아이언 돔(Iron Dome)’을 예로 들었다.

레이더ㆍ통제센터ㆍ미사일 발사대로 구성돼 있는 이 시스템은 약 70㎞ 이내에서 적의 단거리 로켓포ㆍ박격포탄 등을 공중에서 격추할 수 있다. 최초 탐지에서 격추까지 걸리는 시간은 15~25초에 불과한 것으로 알려져 있다 .

싱거 연구원은 여기에 레이저 무기를 장착할 경우 비용을 훨씬 더 절감할 수 있을 것이라고 말했다. 흥미로운 것은 이 레이저 건이 군수산업이 아닌 일반 산업 분야에서 다양하게 활용되고 있다는 점이다.

최근 영국 농업 정보지 애그리랜드에 따르면 스코들랜드 농업대학(SRUC)에서는 레이저 건을 활용해 온실가스 배출량을 정확히 측정해낼 수 있는 기술을 개발 중이다. 젖소 코와 입에 레이저 측정기를 갖다 대면 배출되고 있는 가스 성분을 즉시 알아낼 수 있는 장치다.

연구를 이끌고 있는 스테파니 스미스(Stephanie Smith) 교수는 이 기기가 매우 높은 정확도를 보이고 있다고 말했다. 또 다른 산업기기에 적용할 경우 이전보다 훨씬 더 정확하게 온실가스 배출 정도를 파악할 수 있다고 설명했다.

나노기술정보 사이트 AZoNano는 노스웨스턴 대 연구팀이 사상최초로 나노 크기의 ‘액체 레이저(liquid laser)’를 개발했다고 최근 보도했다. 액체 레이저란 액체를 증폭 매질로 하는 레이저를 총칭하는 말이다.

매질을 넣은 용기 양쪽 끝부분에 반사거울을 설치하고 빛을 찍어내는 기술로 빛의 균일성을 유지하면서 레이저의 부피를 늘리는 것이 가능하다. 또 이온농도 조절을 통해 빛이 들뜨거나 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

액체레이저로 미세한 색상 창출해

노스웨스트 대에서는 이 기술을 활용해 매우 미세한 레이저 색상을 만들어내고 있다. 이전 보다 더 신속하고 정확하게 다양한 색상들을 만들어내고 있는데 이렇게 만들어낸 색상들을 의료용 랩온어칩(lab on a chip) 등에 적용할 수 있다고 설명하고 있다.

나노크기의 레이저가 소개된 것은 2009년이다. 그동안 이 레이저는 연구 단계에 머물러왔다. 그러나 지금 이 기술이 실험실을 벗어나 산업용으로 활용될 채비를 갖추고 있다. 과학자들은 나노레이저 기술이 군수용, 예술 분야 등에 적적히 적용될 수 있을 것으로 보고 있다.

1960년 미국의 물리학자 시어도어 메이먼(Theodore Maiman)이 레이저 발진장치를 처음 소개할 당시 사람들은 크게 우려했었다. 공상과학영화에서 보듯이 레이저 광선으로 많은 생명을 살상하지 않을까 우려했기 때문이다.

그러나 지금 세계 레이저 산업은 군수는 물론 다양한 분야에 걸쳐 급속히 팽창하고 있는 중이다. 특히 절단 기술은 레이저 가공 중에서도 상용화가 이루어져 판금·자동차·전기 및 기계·중공업 등에 널리 활용되고 있다.

CO2 레이저에 의한 금속재료의 산화반응 절단, N2, Ar가스에 의한 무산소 절단이 주류지만, 최근 화이버(Fiber) 레이저 절단에 응용되면서 정밀화·고속화 방향으로 발전하고 있다. 광통신에서 생산기술의 핵심에 이르기까지 산업전반에 걸쳐 레이저를 이용한 응용기술이 확대되고 있는 중이다.

레이저 산업에 있어 높은 경쟁력을 인정받고 있는 나라는 독일이다. 독일기계산업협회(VDMA)는 최근 발표를 통해 2014년 독일 레이저 장비 수주 규모가 사상 처음 10억 유로를 넘어섰다고 발표한 바 있다. 1조원이 훨씬 넘는 금액이다.

새로운 레이저 기술이 개발되고 신산업이 창출되고 있는 가운데 레이저 산업을 바라보는 투자자들의 시선이 더욱 뜨거워지고 있다.