중국, 초경량, 초강력 레이저 무기 개발

(단트리) - 중국은 군용 레이저 분야에서 수십 년간 지속된 기술 장벽을 극복하여 전투와 생산 모두에 적용할 수 있는 엄청난 잠재력을 열었습니다.

레이저 빔의 그림(사진: Interesting Engineering)

중국 과학자들은 방위 기술 분야에서 새로운 획기적인 발전을 이루었다고 발표했습니다. 그들은 -50°C의 북극에서 50°C의 사하라 사막까지 매우 넓은 온도 범위에서 냉각이나 가열 시스템이 필요 없이 안정적으로 작동할 수 있는 고출력 레이저 장치를 성공적으로 개발했습니다.

이 기술은 군사 및 산업 분야 모두에서 폭넓은 응용 분야를 개척할 것으로 기대되며, 이를 통해 글로벌 레이저 기술 경쟁에서 중국의 입지를 더욱 공고히 할 수 있을 것으로 기대됩니다.

컴팩트한 디자인, 혹독한 환경에서도 고성능

이 장치는 고에너지 레이저 기술 분야에서 국가적 수상 경력을 보유한 천진바오 교수의 지도 하에 국립국방기술대학(NUDT)의 연구팀에 의해 개발되었습니다.

발표에 따르면, 이 레이저 시스템의 용량은 2킬로와트이지만, 유럽이나 인도에서 생산된 동급 장치처럼 작동하려면 컨테이너 전체가 필요한 것과 달리, 크기는 여행 가방 정도에 불과합니다.

프랑스의 HELMA-P 레이저 무기 시스템은 무인 항공기(UAV)를 대응하기 위해 설계되었습니다(사진: Edrmagazine).

이 장치의 가장 큰 장점은 레이저 기술의 가장 큰 과제인 최대 100°C의 온도 변동 환경에서도 지속적이고 안정적으로 작동할 수 있다는 점입니다.

현재 시스템은 냉각 또는 가열 구성 요소를 통합해야 하지만, 중국 기기는 최적화된 광학 설계와 내부 온도 제어 기능 덕분에 그런 부피가 큰 하드웨어가 전혀 필요 없습니다.

북극에서 사막까지의 환경을 시뮬레이션한 실험실 테스트에서 이 장치는 2kW 이상의 전력을 유지했으며, 20°C에서 최대 2.47kW에 도달했고, 에너지 변환 효율은 최대 71%, 빔 품질은 거의 완벽했습니다.

희토류 소재의 비밀과 획기적인 디자인

이 획기적인 발전은 일련의 핵심 설계 솔루션을 통해 이루어졌습니다. 이 레이저는 드리프트가 낮은 940나노미터 펌프 빔을 사용하고, 27개의 광섬유 다이오드를 통해 빛을 전송하며, 전 세계 매장량을 중국이 독점하고 있는 희토류 원소인 이테르븀으로 도핑된 광섬유 코일을 통합합니다.

SCMP에 따르면, 이터븀의 특별한 양자 구조는 주변 온도의 영향을 받지 않고 효율적인 에너지 변환을 가능하게 합니다.

희토류 원소인 이터븀의 독특한 양자 구조는 레이저 시스템이 수십 년간 이어져 온 기술적 장벽을 극복하는 데 도움이 됩니다(사진: SE).

이 장치의 중심 구조는 2층 광 공진기로, 광섬유 양쪽 끝에 있는 반사 네트워크를 사용하여 광자 빔을 1,080나노미터 레이저로 증폭시킵니다. 이 파장은 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다.

이러한 설계는 방출 효율을 높일 뿐만 아니라, 빛의 간섭을 방지하여 작동 중 안정성을 유지합니다.

연구팀에 따르면, 파이버 레이저는 정밀 절단, 광전자 대책, 기타 산업 및 방위 기술에 점점 더 많이 사용됨에 따라 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있는 능력이 미래에 핵심 역할을 할 것이라고 합니다.

저자들은 "우리는 모든 환경 조건에서 현장 배치 요구 사항에 적합한 출력 전력과 작동 온도 범위를 늘리는 것을 목표로 실험 연구 범위를 계속 확대할 것입니다."라고 말했습니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trung-quoc-che-tao-vu-khi-laser-sieu-nhe-sieu-manh-20250623081155594.htm