4차 산업혁명의 시대에 광융복합 기술의 영역 및 역할이 더욱 커질 것으로 예상된다. 사물인터넷(loT)에 활용되는 센서와 디스플레이 뿐만 아니라 가상현실(VR), 콘텐츠 재생에도 광기술이 적용된다.
광융합기술 전문 연구기관인 한국광기술원(원장 김영선)은 발광다이오드(LED), 레이저, 광 의료, 3차원(D)등 기존 광기술을 바탕으로 융복합 연구개발(R&D)을 선도하고 있다. LED·레이저다이오드(LD) 파장 등 눈에 보이는 가시광에서 통신·센서·에너지·인공지능(AI) 등 눈에 보이지 않는 비가시광도 다루고 있다.
광기술원은 50㎛이하의 마이크로 LED 광원과 칩 2500개 이상 동시 전사기술, 디스플레이 응용기술을 보유하고 있다. 전력변환효율 청색 75%, 녹색 30%, 적색 25%이상의 고품위 LED광원도 개발했다. LED용 실리콘 봉지재의 경화 시간을 2시간에서 10초로 단축하는 LED패키징 완전 자동 경화설비도 갖추고 있다.
산업용 레이저 기술도 확보하고 있다. 세계 최고 수준의 ㎾급 고출력 산업용 레이저 국산화에 성공해 모듈확장을 통해 최대 10㎾까지 초고출력이 가능하다. ㎾급 광섬유 레이저는 철강·기계·자동차·우주항공 등 정밀가공 장비의 핵심 광원으로 사용된다. 최근 3D금속프린팅, 원전 해체, 레이저무기분야에서도 널리 활용되고 있다.
아날로그 정보를 전기적 신호를 변환하는 IoT기반 스마트 광센서는 안전하고 편리한 사회 안전망 구축의 핵심 기술이다. 4차 산업혁명 시대에 유용한 스마트 시티와 국가기반 시설, 대형 산업시설물, 소비재 등으로 적용 범위가 넓다.
광기술원은 플라스틱 사출 렌즈를 대체할 수 있는 웨이퍼 방식을 적용한 대량 렌즈 생산기술과 초실감성을 구현할 수 있는 광학렌즈 및 모듈도 개발했다. 칼코지나이드 적외선 렌즈, 능동소자용 레이저 렌즈, 보급형 이산화텔루르계 광학렌즈 등으로 산업화에 기여하고 있다.
또 최장 30㎞까지 송전설비에서 발생하는 이상온도변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 광섬유 분포형 온도 모니터링 시스템도 개발했다. 제로에너지 빌딩, 집광형 태양광·열 에너지 시스템, 초절전 센서 등 에너지 기술 외에 조명플랫폼에 대한 R&D도 활발히 추진하고 있다.
의료분야에선 고령화 사회에 적합한 융복합 신개념 의료기기와 레이저 및 LED로 정밀치료 시장을 주도하고 있다. 마이크로 광원을 이용한 웨어러블 헬스, UV-LED나 적외선 센서를 이용한 생체 분석, 바이오 멤스 기술력은 국내에선 독보적으로 평가받고 있다.
자율주행차와 정보통신기술(ICT) 융합 디스플레이는 4차 산업혁명의 핵심 분야다. 자율주행에 필요한 헤드업 디스플레이와 라이다, 카메라 외에 플라스틱 광학계를 채용한 양안식 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 기술을 보유하고 있다.
광기술원은 국제공인시험인증 지원기관으로 국내·외 광 기술 및 제품의 인증도 활발히 지원하고 있다. 시제품제작과 장비제공, 24시간 연중무휴 기술지원, 도시락 간담회, 기술 분야별 포럼 및 세미나 등을 통해 중소·중견기업의 성장을 돕고 일자리 창출에도 나서고 있다.
김영선 원장은 “4차 산업혁명의 시대에서는 수직적 가치사슬이 파괴되고 대융합과 공유를 기반으로 기술 및 산업의 경계가 점차 허물어지고 있다”면서 “광융합 선도 전문연구기관으로 도약하기 위해 5대 전략을 마련해 실행해 가고 있다”고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
