과학기술정보통신부가 내달 전국 지방자치단체를 대상으로 공모할 예정인 국내 유일의 ‘초강령 레이저 연구시설과 관련, 전남도가 반도체 등 첨단산업 비교우위와 국가 균형 발전 등을 내세우며 적극 뛰어들고 있어 결과에 귀추가 주목된다.

특히 지난 2020년 방사광가속기 유치전에서 광주·전남·전북 지역민들의 전폭적인 지지에도 불구하고 충북 오송에 고배를 마셨던 전남도가 2년여 절치부심하며 논리 개발과 유치 준비작업을 진행해 사업 추진에 대한 기대감을 키우고 있다.

7일 전남도에 따르면 오는 2024년부터 2033년까지 나주 빛가람 혁신도시 인근 50만㎡ 부지에 9000억 원의 사업비를 투입해 레이저 활용 기초과학과 융복합 기술 연구기반이 될 세계 최대 규모의 초고출력·고에너지 기반 초강력 레이저 연구시설 구축을 추진하고 있다.

초강력 레이저 연구시설은 레이저 원천기술을 연구하고 곧바로 산업 현장에 투입할 수 있는 산·학·연을 연계한 집약형 연구시설이다.

기초연구 측면에서 초고속, 초고온, 초고압 등 극한과학 연구환경을 조성할 수 있어 우주에만 존재하는 고에너지 천체현상을 실험실 내에 구현하는 등 지금까지 불가능했던 자연 현상 탐구가 가능해진다.

또 산업적으로도 레이저 관련 산업 규모와 경제적 가치가 폭발적으로 증가해 국내 레이저 시장은 2016년 2조5000억 원에서 2021년 5조 원으로 매년 15% 이상 성장세를 보이고 있고, 세계 시장 역시 지난해 말 기준 13조8000억 원이었던 것이 오는 2025년에는 20조8000억 원까지 성장할 것으로 전망되고 있다.

무엇보다 원천기술 확보와 전략산업 육성에 초강력 레이저 기술은 필수적이다. 국내에 2000여 개의 레이저 관련 기업이 있지만 레이저 관련 국내 기술력은 주요국 대비 50% 이하에 머물러 있어, 반도체 레이저 다이오드 칩이나 모듈과 같은 핵심부품의 90% 이상을 수입에 의존하고 있는 실정이다.

각국의 수출제한 조치 등 무역보호주의가 강화되는 상황에서 글로벌 공급망이 약화 되는 경우 우리나라 산업이 취약해질 수 있는 위험 요인으로 작용 될 우려 또한 커 국산 핵심부품 제조를 위한 원천기술 확보에 국가의 장기적 투자가 필요한 상황이다.

세계 각국도 레이저 산업 선점을 위해 치열한 경쟁을 펼치고 있다. 미국은 이미 4조5000억 원 규모 레이저 연구시설을 구축했고, 프랑스는 1조7000억 원 규모, 러시아와 유럽연합도 이미 레이저 연구시설을 구축하는 등 세계에서 가장 강한 레이저를 만들기 위한 경쟁이 펼쳐지고 있다.

전남도가 구축하려는 레이저 시설규모는 200PW(페타와트, 1000조W)다. 현재 광주과학기술원(GIST)에서 가동 중인 우리나라 최대 규모의 4PW 초강력 레이저가 전세계 에너지 발전량의 1000배가 넘는 세기임을 감안하면, 전남도가 계획하고 있는 연구시설이 어느 정도인지 가늠할 수 있다.

현재 과기부는 ‘초강력 레이저 기술개발 및 인프라 구축 관련 연구’를 진행 중으로, 연말 전국 지자체를 대상으로 후보지 공모에 들어갈 것으로 예상되고 있다.

사업은 △과기부 부지공모 △예타 기획 완료, 예타 신청(2023년) △예타 심사 통과(2024년) △기본계획 수립·설계(2024년)의 절차를 거쳐 추진된다.

전남도는 나주가 최종 후보지를 선정되면 초강력·고에너지 레이저 발생실, 입자가속실, 레이저 개발 연구실, 플라즈마 물리 실험실, 가속기 응용 연구실 등을 갖춘 연구시설을 구축할 계획으로, 초고출력·고에너지 레이저와 함께 중·저출력 레이저도 함께 갖출 계획이다.

전남도는 현재 GIST(기초과학)-전남TP(산업지원)-광주 광산업 단지와 연계해 레이저 관련 신산업을 육성할 수 있는 최적지로 평가되고 있으며, 국가균형발전을 위해서도 국가대형연구시설인 초강력 레이저 연구시설을 전남에 유치해 충청과 영남권에 치중된 국가 R&D 불균형을 해소해야 한다는 여론도 높아 연구시설 유치에 자신감을 보이고 있다.

전남도가 초강력 레이저 연구시설을 유치하게 되면 기초과학 주도권 확보는 물론 반도체와 우주항공, 국방산업, 에너지, 의료·바이오 등 호남권 산업기반의 판도를 첨단산업으로 도약시킬 수 있을 것이란 전망이 나오고 있다.