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광주과학기술원(GIST) 고등광기술연구소(소장 이병하)는 레이저 및 광과학기술 전문연구기관이다. 90여명 전문 인력이 초강력 레이저와 레이저 응용시스템, 분광센서, 바이오 광학, 집적광학 등 5개 분야를 연구하고 있다. 

초강력 레이저 연구실에서는 전 세계 발전용량의 약 1000배에 달하는 4페타와트(PW·4000조 와트) 순간 출력을 갖는 세계에서 가장 강력한 레이저를 개발했다. 초강력 레이저와 물질 상호 작용을 통해 전자·양성자와 같은 소형 입자를 가속시키고 엑스선, 감마선과 같은 고에너지 광자를 발생시킨다. 소형 입자가속기와 양성자 암치료기 개발, 핵물리와 천체물리 연구도 수행하고 있다. 

레이저응용시스템연구실은 광섬유 레이저를 기반으로 하는 산학연 컨소시엄을 구성해 국방 및 산업에 특화된 레이저 개발과 응용을 연구 중이다. 스위스 베른대학 등과 함께 고출력광섬유 레이저 및 관련 소자 개발에 대한 국제공동연구도 하고 있다.

분광센서연구실에서는 한국전력연구원과 공동으로 특수광섬유 및 고성능 광섬유센서 기술을 활용해 154 ㎸급 지리정보시스템(GIS) 전력시스템용 광학식 광전압변성기(OVT)를 개발했다. 최근에는 전력시스템의 온도, 진동, 구조변형을 전기절연파괴나 전자기파 간섭문제 없이 원격으로 모니터링할 수 있는 광섬유센서 신호분석기술 개발에도 성공했다.

집적광학실에서는 펨토초 레이저를 이용해 초정밀 레이저 가공 기술 개발 및 응용연구를 활발히 하고 있다. 대륭포장산업에 레이저를 이용한 숨쉬는 필름 가공기술을 이전하는 등 기술이전과 특허등록을 통한 원천기술 확보에도 나섰다. 초미세 레이저 가공 센터를 운영해 연간 74건, 980시간 이상 산학연 레이저 가공 기술 지원 및 자문을 맡고 있다.

바이오광학실에서는 비접촉·비파괴적으로 생체 조직 단층 영상을 획득해 안과 질환 진단에 활용할 수 있는 광간섭단층촬영기(OCT)를 개발해 업체에 이전을 마쳤다. 실시간 단층 영상으로 정밀 레이저 수술이 가능하고 시술 모니터링과 치료의 예후를 확인할 수 있다. 건강보험수가 적용 대상으로 등록됐으며 각막 이식 수술, 백내장, 굴절류 교정 수술, 망막 미세 혈관의 레이저 수술 등에 활용된다. 

이병하 소장은 “국내외 대학과 연구소, 기업 등과 공동연구를 위한 협약을 확대하고 세계 광과학기술을 선도하는 연구소로 거듭나기 위해 꾸준한 연구 활동과 성공적인 연구결과 창출에 만전을 다하겠다”고 말했다. 

            <GIST 고등광기술연구소가 구축한 초강력 레이저 연구시설>

<이병하 GIST 고등광기술연구소장>