“광센서와 인공지능(AI) 기술을 접목해 사회 주요 인프라와 보안시설 등에 적용할 수 있는 무인감시시스템을 개발, 실증하고 있습니다. 우리 사회 안전에 일조하고 싶습니다.”
김명진 한국광기술원 광정밀계측연구센터장은 “최근 노후화로 인해 빈번한 안전사고와 인력부족 등 다양한 문제에 직면하고 있으며 이를 해결하기 위한 많은 기술이 제안되고 있다”면서 “광센서 기기는 중요한 기술 가운데 하나지만 해외제품 의존도가 매우 높기 때문에 시급히 국산화가 필요한 분야”라고 밝혔다.
김 센터장은 다학제적인 학문과 기술을 필요로 하는 광센서 개발을 위해 광부품과 제어회로, 펌웨어, 소프트웨어 등 모든 요소를 통합 연구하고 있다.
그는 광센서 분야에 관심을 갖게 된 배경에 대해 “광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 석·박사 학위과정에서 광센서를 전공했는데 까다로운 분야라서 다른 연구도 해보고 싶었지만 결국 손에서 놓을 수 없었다”며 “광센서 분야는 은근히 재미있는 분야다. 학부생 시절부터 광학, 양자역학을 가장 좋아하는 과목이었기 때문에 현재까지 관련 연구를 지속할 수 있었다”고 웃으며 말했다.
김 센터장은 “광센서기기는 광학, 전자공학, 소프트웨어공학이 조화롭게 구성된 광융합정밀기기”라며 “대량생산이 어려운 제품이기 때문에 대부분 중소기업이 관심을 갖고 있지만 기술적 문제로 제품화에 어려움을 겪고 있다”고 말했다.
그가 맡고 있는 연구센터는 중소기업 기술장벽을 해결하기 위해 노력하고 있다. 광센서 관련 국내외 특허 57건을 출원 등록했을 정도로 국내 최고 실력을 자랑한다.
김 센터장 연구팀은 최근까지 노후구조물 미세균열 실시간 감지, 전력설비 열화모니터링, 무인경계감시 등 다수 광섬유센서를 개발, 중소기업에 기술이전하고 있다. 특히 지난해에는 광섬유센서를 이용해 시설물 안전진단 분야에 적용한 공로를 인정받아 '2020년 대한민국안전기술대상'에서 행정안전부장관상을 수상하기도 했다.
무엇보다 앞으로 해야 할 일이 많다고 그는 강조한다.
“주요 부품 가운데 수입대체가 불가능한 부품 위주로 대안 기술을 개발하는 연구가 중요하다고 봅니다. 빛 파장을 폭넓고 정확하게 변환하는 필터, 빛 간섭성을 높이기 위한 광공진기, 산란광을 분리해주는 광학필터, 그리고 가장 어려운 일로 광센서용 고성능 레이저다이오드 개발 등이 있습니다. 이러한 분야는 반도체레이저 연구그룹과 협업해야 가능합니다.”
김 센터장은 국내 대학 및 중소기업과 산·학·연 협력을 통해 광섬유센서 스마트플랫폼화를 추진하고 있다. 해저케이블, 지중케이블, 철도, 경계감시 등 실증을 통한 고도화 및 빅데이터, AI 등과 접목해 유지보수 시기예측 등 예방안전기술 개발에 매진하고 있다.
그는 “광섬유센서는 외부압력이나 충격으로 생기는 휨, 파손, 균열 등을 실시간으로 넓은 범위에서 정밀한 수치로 측정할 수 있기 때문에 디지털 사회간접자본시설(SOC) 안전진단 분야에도 활용도가 높다”면서 “무인 상시 진단방식이기 때문에 노후화가 진행 중인 다양한 인프라 안전사각지대를 해소할 수 있을 것”이라고 설명했다.
김 센터장은 “비단 광센서 분야에 국한되지 않겠지만 국내 광센서 분야 인력이 부족해 우리 기업이 많은 어려움을 겪고 있다”면서 “센서를 기반으로 하는 디지털기술이 부각되고 있기 때문에 더욱 기반기술을 단단히 다지고 광센서 개발뿐만 아니라 스마트시티와 에너지, 플랜트, 보안, 안전 등 다양한 응용솔루션 고도화에 최선을 다하겠다”고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
