한국광기술원

2025-09-17, G25DR

1. 대한민국 광융합 기술의 심장, 한국광기술원

1.1 기관의 정체성 및 설립 근거

한국광기술원(Korea Photonics Technology Institute, KOPTI)은 대한민국 광융합 산업의 기술 개발과 기업 지원을 통해 국가 산업 발전에 기여할 목적으로 설립된 연구기관이다.1 기관의 법적 토대는 「산업기술혁신 촉진법」에 근거하며, 이를 바탕으로 국내에서 유일한 ’광융합 전문생산기술연구소’로서의 독점적 지위를 확보하고 있다.1 이러한 법적 지위는 2018년 「광융합기술 개발 및 기반 조성 지원에 관한 법률」이 제정되고, 2020년 동법에 따라 국내 유일의 ’광융합기술 전문연구소’로 공식 지정되면서 더욱 공고해졌다.3

이 법적 지정은 단순한 명칭 부여를 넘어, 한국광기술원이 국가 차원에서 광융합 기술 연구개발(R&D) 및 산업 육성의 중추적 역할을 수행하는 핵심 기관임을 명시하는 것이다. ’유일’이라는 수식어는 기관에 부여된 독점적 위상과 책임을 동시에 의미하며, 국가 전략 과제 수행, 정부 예산 확보, 산업 정책 수립 과정에서의 영향력 등에서 유리한 입지를 제공한다.

한국광기술원의 정체성은 기술개발을 수행하는 ’전문생산기술연구소’의 역할과 산업 생태계를 조성하는 ’산업 진흥 기관’의 역할을 동시에 수행하는 복합적 모델로 규정할 수 있다. 한편으로는 첨단 기술 R&D를 수행하는 연구소로서의 정체성을 가지면서도 1, 다른 한편으로는 ‘전주기 기업지원 서비스’ 제공, ’기술이전 공식기관’으로서의 역할 수행, ‘연구소기업’ 설립 주도 등 산업 생태계 조성자로서의 기능을 매우 강조한다.5 이 두 가지 기능은 분리되지 않고 유기적으로 연결되어, R&D 성과가 기업지원과 기술사업화로 직접 연계되는 선순환 구조를 기관의 핵심 운영 철학으로 삼고 있음을 보여준다. 이는 기술의 사업화 과정에서 발생하는 ’죽음의 계곡(Death Valley)’을 극복하고 R&D 성과의 산업적 파급력을 극대화하려는 전략적 선택으로 해석된다.

1.2 4차 산업혁명 시대의 광융합 기술과 KOPTI의 역할

한국광기술원은 스스로를 ’제4차 산업혁명시대 광융합 산업을 선도하는 전문연구기관’으로 명확히 정의하고 있다.5 이는 기관의 연구개발 방향과 사업 포트폴리오가 4차 산업혁명의 핵심 기술 동향과 긴밀하게 연동되어 있음을 시사한다. 기관이 집중하는 연구 분야는 자율주행차(스마트 헤드램프, 인지 센서), ICT 융합/디스플레이(스마트 팩토리, 차세대 디스플레이), 헬스케어(광의료, 광미용), 에너지/환경(제로에너지 빌딩, 시스템 조명) 등으로, 모두 4차 산업혁명을 구성하는 핵심 산업 분야와 직접적으로 맞닿아 있다.5

이러한 전략적 방향성은 한국광기술원이 전통적인 광학(Optics) 연구의 범주에 머무르지 않고, 광기술을 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등 타 산업 기술과 적극적으로 융합하는 ’광융합(Photonics Convergence)’에 집중하고 있음을 보여준다. 광기술은 4차 산업혁명을 구현하는 핵심 기반 기술(Enabling Technology)로서, 데이터를 생성(센서), 전송(통신), 처리(컴퓨팅), 표현(디스플레이)하는 전 과정에 관여한다. 따라서 한국광기술원의 역할은 개별 광학 부품이나 제품 개발을 넘어, 광융합 기술을 통해 대한민국 주력 산업 전반의 기술 경쟁력을 고도화하고 미래 신산업을 창출하는 국가적 임무로 확장된다.

2. 설립과 발전: 혁신의 연대기

한국광기술원의 지난 20여 년의 역사는 대한민국 광산업의 발전사와 궤를 같이한다. 그 발전 과정은 ‘인프라 구축기’, ‘성장 및 확장기’, ’도약 및 융합기’라는 뚜렷한 3단계의 전략적 성장 패턴을 통해 체계적으로 전개되었다.

2.1 기반 구축기 (2001-2008): 광산업 불모지에서 싹을 틔우다

한국광기술원의 설립은 1999년 9월 ’광주광산업육성계획’이 정부 승인을 받으면서 태동했다.6 이를 바탕으로 2001년 1월 법인 설립을 마치고, 동년 4월 공식 개원하며 대한민국 광산업 육성의 첫발을 내디뎠다.6 이 시기는 기관 운영에 필요한 물리적, 제도적 기반을 다지는 데 집중된 시기였다. 2004년 11월 신청사 및 핵심 연구시설인 클린룸을 완공하며 본격적인 연구개발을 위한 하드웨어 인프라를 갖추었고, 2005년부터 2008년까지 시험생산센터 1, 2, 3동을 순차적으로 준공하며 기업의 시제품 제작 및 양산을 지원할 수 있는 체계를 마련했다.6

제도적 측면에서는 2005년 5월 KOLAS(한국인정기구)로부터 국제공인시험기관 자격을, 2006년 5월에는 국제공인교정기관 자격을 획득했다.6 이는 한국광기술원이 제공하는 시험·인증 서비스가 국제적 신뢰도를 확보했음을 의미하며, 국내 기업들의 수출 경쟁력 강화에 필수적인 지원 역량을 갖추게 되었음을 뜻한다. 또한, 2006년 6월 산업자원부(현 산업통상자원부)로부터 ’기술이전 공식기관’으로 지정받아, 연구 성과를 산업계로 확산시키는 공식적인 창구 역할을 부여받았다.6 이처럼 초기 8년은 하드웨어(건물, 장비)와 소프트웨어(인증, 제도) 인프라를 체계적으로 구축함으로써 향후 모든 활동의 견고한 기반을 다지는 시기였다.

2.2 성장 및 확장기 (2009-2018): 연구 역량 강화와 사업 다각화

기반 구축을 마친 한국광기술원은 2009년부터 축적된 인프라를 활용하여 R&D 역량을 본격적으로 심화하고 사업 분야를 다각화하는 성장기에 진입했다. 이 시기에는 대형 국책 R&D 사업을 주도적으로 수행하며 기술 포트폴리오를 급격히 확장했다. 2009년 ’광기반 융합기술 인프라 구축사업’과 ’LED조명실증 인프라 및 평가기술 개발사업’을 시작으로, 2010년 ‘산업용 레이저 핵심부품·모듈 기반구축 사업’, 2011년 ‘적외선 광학렌즈 기술개발 및 산업화 지원사업’, 2012년 ‘3D융합 상용화지원센터 구축사업’ 등 광산업의 핵심 분야들을 망라하는 대규모 프로젝트들을 연이어 착수했다.6

이러한 R&D 사업과 연계하여 전문화된 연구 시설 또한 지속적으로 확충했다. 2011년 신기술창업센터, 2012년 LED조명실증센터, 2015년 3D융합상용화지원센터, 2016년 극한환경 테스트베드동, 2017년 전자파 시험동 등이 차례로 문을 열었다.6 이는 특정 기술 분야에 대한 심층적인 연구와 기업지원이 가능한 전문 인프라를 확보했음을 의미한다. 이러한 성과를 바탕으로 2011년 ‘지역경제 활성화 기여 공로’, 2014년 ’에너지 절약 및 효율 향상공로’로 두 차례 대통령 표창을 수상하며 국가 산업 발전에 대한 기여를 공식적으로 인정받았다.6 이 시기는 초기 인프라를 바탕으로 실질적인 기술 자산을 축적하고, ’LED’라는 특정 분야를 넘어 레이저, 렌즈, 센서 등 다양한 광기술 분야로 포트폴리오를 확장하며 ‘광융합’ 전문기관으로서의 정체성을 확립한 중요한 단계였다.

2.3 도약 및 융합기 (2019-현재): 4차 산업혁명 선도와 전국 거점화

2019년부터 현재까지 한국광기술원은 축적된 역량을 바탕으로 4차 산업혁명을 선도하고 전국적인 지원 체계를 구축하는 도약기에 들어섰다. 2020년 1월 산업통상자원부로부터 ’광융합기술 전문연구소’로, 동년 7월 과학기술정보통신부로부터 ’국가연구시설 지능형광학모듈연구센터’로 지정되면서 국가 전략기술 분야의 핵심 연구기관으로서의 위상을 공고히 했다.6

이 시기의 가장 두드러진 특징은 기술사업화 모델의 고도화와 전국 거점화 전략이다. 2018년 10월, 미세먼지 측정장치 사업화를 위한 제1호 연구소기업 ㈜티에스테크 등록을 시작으로, 태양광/열 기반 스마트에너지 시스템(㈜웰트), 레이저 센서(㈜옵토마린), 자동차 스마트전조등(㈜엘케이텍) 등 12개가 넘는 연구소기업을 성공적으로 설립했다.7 이는 개발된 기술을 시장 가치로 전환하는 가장 직접적이고 공격적인 전략으로, 기관의 운영 패러다임이 단순 연구개발에서 기술 기반 사업 창출로 진화했음을 보여준다.

동시에 광주 본원을 넘어 전국적인 지원 네트워크를 구축하기 시작했다. 2020년 9월 경기 안양에 경기광융합기술센터를 설치한 것을 필두로, 충남 천안에 광디지털치료연구센터, 경남 양산에 광센서실용화연구센터, 경기 안양에 XR광학거점센터 등을 잇달아 개소했다.2 또한 2023년에는 충남 아산시와 분원 설치 협약을 맺는 등, 축적된 역량을 전국적으로 서비스하고 지역별 특화 산업과 연계하려는 확산 전략을 본격적으로 추진하고 있다.2

표 1. 한국광기술원 상세 연혁 (자료: 2 종합)

3. 비전과 조직: 미래를 향한 청사진

3.1 비전 2025: ‘Inno-Active KOPTI’

한국광기술원은 미래 발전 방향을 제시하기 위해 ’비전 2025’를 선포하고, ’4차 산업혁명을 주도하는 Inno-active KOPTI’라는 슬로건을 내걸었다.11 이 비전은 ‘혁신과 도약’, ’소통과 융합’이라는 두 가지 핵심가치를 동력으로 삼는다.11 ’Inno-Active’라는 용어는 수동적으로 연구 과제를 수행하는 기관을 넘어, 시장과 산업의 변화를 능동적으로 예측하고 선도하며 혁신을 주도하겠다는 적극적인 의지를 담고 있다.

이 비전을 달성하기 위해 5대 핵심 전략을 설정했다.13

1. 4차 산업혁명 중심 핵심코어 기술개발: 4차 산업혁명의 기반이 되는 핵심 광융합 기술을 선제적으로 개발하여 기술 주도권을 확보한다.

2. 광융합기술 다변화 및 미래 신시장 창출: 기존 기술을 다양한 산업 분야와 융합하여 새로운 응용 시장을 창출한다.

3. 히든챔피언 기업 발굴 육성: 전주기 기업지원 서비스를 통해 잠재력 있는 중소·중견기업을 글로벌 강소기업으로 성장시킨다.

4. 미래 전략산업연계 지역협력체계 구축: 지역별 특화 산업과 연계하여 지역 경제 발전에 기여하고, 산·학·연 협력 네트워크를 강화한다.

5. 글로벌 파트너십 강화: 해외 유수 연구기관 및 기업과의 공동 연구, 기술 교류 등을 통해 글로벌 기술 경쟁력을 확보한다.

이러한 5대 전략은 기술 개발(①, ②)에만 국한되지 않고, 산업 생태계 육성(③), 지역 및 글로벌 협력(④, ⑤)까지 포괄하는 종합적인 접근 방식을 취하고 있음을 명확히 보여준다. 이는 한국광기술원이 기술 공급자로서의 역할을 넘어 산업 생태계의 ’조성자(Orchestrator)’로서 기능하겠다는 전략적 방향성을 제시하는 것이다.

3.2 조직 구조: 연구와 지원의 유기적 결합

한국광기술원의 조직 구조는 ’연구개발’과 ’기업지원’이라는 두 개의 핵심 미션을 유기적으로 결합하여 시너지를 창출하도록 설계되었다.14 조직은 크게 원장 직속의 윤리감사실, 정책부원장 산하의 전략 및 경영 부문, 연구부원장 산하의 R&D 부문, 그리고 독립된 기업협력본부로 구성된다.

연구부원장(CTO) 산하에는 기관의 핵심 R&D 역량이 집결되어 있다. 조직은 시장과 기술의 변화를 반영하여 5대 연구본부 체제로 구성되어 있다.14

• 반도체·디스플레이연구본부: 광반도체, 무기발광 디스플레이, 레이저 등 광원 핵심 기술을 담당한다.

• 영상정보연구본부: 광학렌즈 소재, 지능형 광학 모듈, 공간광정보 등 이미징 및 광학 시스템 기술을 연구한다.

• ICT융합연구본부: 광정밀계측, 지능화 기술, 광바이오헬스, 광센서 등 타 기술과의 융합을 통한 신산업 창출에 주력한다.

• 디지털조명연구본부: 조명 소재부품, 모빌리티 조명, 스마트 조명 등 차세대 조명 기술을 개발한다.

• 에너지연구본부: AI 기반 에너지 시스템, 광에너지 소재 및 부품 등 에너지 효율화 및 신재생에너지 기술을 연구한다.

이와는 별도로, 기업협력본부는 연구 성과를 산업 현장으로 확산시키고 기업의 성장을 지원하는 실무를 전담한다. 인프라지원센터, 기업성장지원센터, 기술사업화팀, 인력양성팀 등으로 구성되어 시험·인증, 장비활용, 기술이전, 창업보육 등 기업지원 프로그램을 총괄한다.14 연구부원장 산하의 R&D 조직과 대등한 위상으로 ’기업협력본부’를 독립적으로 운영하는 구조는 기업지원을 기관의 핵심 미션으로 간주하고 있음을 명확히 보여준다. 이는 연구 성과가 기업협력본부를 통해 산업 현장으로 원활하게 이전되고, 반대로 산업 현장의 수요가 기업협력본부를 통해 연구 부문에 전달되는 양방향 소통 구조를 제도적으로 구현한 것이다.

이러한 조직 구조는 수직적인 기술 전문성(연구본부)과 수평적인 시장 수요(전략 융합 분야)가 결합된 매트릭스 형태로 운영될 수 있는 기반을 제공한다. 예를 들어, ‘자율주행차 스마트 헤드램프’ 개발과 같은 과제는 영상정보연구본부(렌즈), 반도체·디스플레이연구본부(광원), ICT융합연구본부(센서)의 전문가들이 프로젝트 팀을 이루어 협력하는 방식으로 수행될 수 있다. 이는 기술 전문성을 유지하면서도 시장 변화에 유연하게 대응할 수 있는 고도화된 조직 운영 방식이라 할 수 있다.

표 2. 한국광기술원 조직 구조 요약 (자료: 14 기반 재구성)

4. 핵심 연구개발 역량: 빛의 무한한 가능성을 탐구하다

한국광기술원의 R&D 역량은 ’빛의 원천’에 대한 깊이 있는 연구와 이를 미래 산업에 적용하는 ’전략적 융합’이라는 두 개의 축을 중심으로 구축되어 있다. 이러한 연구 활동은 세계 최고 수준의 첨단 연구 인프라를 통해 뒷받침된다.

4.1 광원 원천기술 (Light Source Technology)

모든 광융합 기술의 근간이 되는 4대 원천기술 분야에서 깊이 있는 연구 역량을 보유하고 있다.5

• LED (Light Emitting Diode): 차세대 디스플레이의 핵심인 마이크로LED, 고효율·고신뢰성 조명용 LED 패키지 및 모듈 기술 등을 연구한다.5

• Laser: 산업용 고출력 레이저, 의료용 정밀 레이저, 국방·통신용 특수목적 레이저 등 다양한 응용 분야의 핵심 광원 기술을 개발한다.5

• Sensor: 가시광 영역의 고해상도 이미지 센서부터 적외선(IR), 자외선(UV) 등 비가시광 영역의 특수 센서까지, 다양한 파장대의 빛을 감지하고 분석하는 기술을 연구한다.5

• Lens: 스마트폰 카메라, 자율주행차 라이다(LiDAR) 및 카메라, 항공·국방용 정찰 시스템 등에 사용되는 초정밀 비구면 렌즈, 자유곡면 렌즈 등 고부가가치 광학 부품 설계 및 제작 기술을 보유하고 있다.5

이 4대 분야는 모든 광융합 제품의 성능과 가격을 결정하는 핵심 부품·소재 기술이다. 한국광기술원은 이 원천기술 분야에서 지속적인 연구를 수행함으로써 응용 기술 개발의 기반을 단단히 하고, 국내 산업의 기술 종속성을 탈피하는 데 기여하고 있다.

4.2 6대 전략 융합 분야 (Strategic Convergence Fields)

한국광기술원은 축적된 원천기술을 바탕으로 미래 성장 가능성이 큰 6대 전략 융합 분야를 선정하고 R&D 역량을 집중하고 있다.17 이는 기술 중심(Technology-push)의 연구에서 더 나아가, 명확한 시장 수요를 목표로 하는 시장 중심(Market-pull) R&D로 전략을 전환했음을 보여준다.

• 반도체: 초미세 광반도체, 반도체 공정용 소재부품, GaN 기반 전력반도체 등 반도체 산업의 난제를 해결하기 위한 광융합 기술을 개발한다.17

• 디스플레이: 무기발광 마이크로LED 디스플레이, 메타버스 구현을 위한 XR(확장현실) 광학 부품 등 차세대 디스플레이 시장을 선도하는 기술을 연구한다.17

• 첨단 모빌리티: 자율주행차의 ‘눈’ 역할을 하는 인지 센싱 기술, 레이저/LED 하이브리드 스마트 헤드램프, 운전자 감성 인지 융합 조명 등 미래차 시장에 특화된 기술을 개발한다.5

• 우주·국방: 우주용 고효율 태양전지, 국방용 고출력 레이저 및 정밀 광학 시스템 등 극한 환경에서 요구되는 고신뢰성 광융합 기술을 연구한다.17

• AI·에너지: AI 기반 스마트 조명 및 에너지 관리 시스템, 제로에너지 빌딩 구현 기술, 고효율 신재생에너지 소재 등 탄소중립 실현에 기여하는 기술을 개발한다.17

• 안전: 광센서 기반 사회기반시설(SOC) 안전 모니터링, 광의료·광미용 등 국민의 건강과 안전에 직결되는 헬스케어 및 공공안전 기술을 연구한다.5

이러한 연구 방향은 ’대외의존도가 높은 소재·부품·장비(소부장) 분야에 연구를 집중한다’는 기관의 전략과도 일치한다.3 실제로 전량 수입에 의존하던 리튬탄탈레이트(LiTaO₃) 단결정 성장 기술 국산화 19, 해외 선진국만 보유했던 산업용 고출력 청색 레이저 개발 20 등은 한국광기술원의 R&D가 단순한 학문적 성과를 넘어 국가 공급망 안정성 강화라는 전략적 목표 하에 수행되고 있음을 보여주는 대표적인 사례다.

4.3 핵심 연구 인프라 (Core Research Infrastructure)

한국광기술원은 아이디어 구상부터 시제품 제작, 성능 평가에 이르는 전주기 연구개발을 지원할 수 있는 세계적 수준의 인프라를 보유하고 있다. 특히 광학렌즈 분야에서는 설계, 가공, 성형, 코팅, 측정·평가 등 전 공정을 일괄 지원하는 ‘통합솔루션’ 제공 역량을 갖추고 있다.16

• 초정밀 가공/성형: 이온빔을 이용해 원자 단위로 표면을 가공하는 ’이온빔 초고정도 형상가공기’는 형상 정도 PVλ/100 이하(λ=630nm), 표면 조도 Ra 1 nm 이하의 극초정밀 가공을 가능하게 한다.16 또한 ’복합방식 대구경 적외선렌즈 성형기’와 ’웨이퍼렌즈 성형 장비’는 특수 렌즈의 대량 생산 기반을 제공한다.16

• 박막 코팅: ’적외선광학코팅용 고주파 IBAD 시스템’은 렌즈 표면에 무반사 코팅, 내구성 강화 코팅 등 다양한 기능성 박막을 증착하여 광학 부품의 성능을 극대화한다.16

• 시험·평가: KOLAS, TUV, UL 등 국제 규격에 따른 공인 시험을 수행할 수 있는 다양한 장비를 보유하고 있으며, 특히 호남권 최초로 지정된 전자파 적합성(EMC) 평가시험기관으로서 첨단 전자제품의 신뢰성 평가를 지원한다.6 또한 ’극한환경 테스트베드’는 개발된 제품이 고온, 저온, 충격 등 가혹한 환경에서도 성능을 유지하는지 검증하는 역할을 한다.7

이러한 고가의 첨단 장비들은 개별 중소기업이 자체적으로 구축하기 거의 불가능하다. 한국광기술원은 이를 공공 인프라로 개방하고 활용을 지원함으로써, 국내 광학 산업 전반의 기술 수준을 끌어올리고 기업의 R&D 투자 장벽을 낮추는 핵심적인 역할을 수행한다.

5. 전주기 기업지원 플랫폼: 산업 생태계의 동반자

한국광기술원은 연구개발 성과가 산업 현장에서 실질적인 가치를 창출할 수 있도록, 기업의 성장 단계별 맞춤형 지원을 제공하는 ’전주기 기업지원 플랫폼’을 운영하고 있다. 이 플랫폼은 크게 ’토탈 인프라 지원’과 ’기술사업화 및 성장 지원’으로 구성된다.

5.1 토탈 인프라 지원 플랫폼 (Total Infrastructure Support Platform)

기업, 특히 중소·중견기업이 겪는 가장 큰 애로사항인 ‘인프라 부족’ 문제를 해결하기 위해, 기관이 보유한 세계적 수준의 연구 인프라를 개방하고 활용을 지원한다.21

• 시험·인증·실증: 개발된 제품이 시장에 출시되기 위해서는 신뢰성 확보가 필수적이다. 한국광기술원은 KOLAS 국제공인시험기관으로서 광통신 부품, LED 조명 등에 대한 성능 시험 및 교정 서비스를 제공한다.22 또한 TUV, UL 등 해외 인증기관 시험소로도 지정되어 있어 국내 기업의 해외 시장 진출을 위한 인증 획득을 지원한다.6 이 외에도 조명실증센터를 통해 실제 환경에서의 성능을 검증하고, 전자파(EMC) 시험, 방수·방진, 열충격, 진동 등 다양한 신뢰성 평가 서비스를 원스톱으로 제공한다.5

• 연구장비·공정서비스: 기업들은 한국광기술원 연구시설장비지원시스템(KEPS)을 통해 고가의 첨단 연구 장비를 저렴한 비용으로 공동 활용할 수 있다.16 또한 정밀 공정이 필요한 기업을 위해 클린룸 시설을 개방하고, 아이디어를 실제 제품으로 구현할 수 있도록 시제품 제작을 위한 공정 서비스를 지원한다.16 이는 기업의 초기 R&D 투자 비용을 획기적으로 절감시키고, 개발 기간을 단축하는 데 크게 기여한다.

5.2 기술사업화 및 성장 지원 (Technology Commercialization & Growth Support)

단순한 인프라 제공을 넘어, 기술이 성공적으로 시장에 안착하고 기업이 지속적으로 성장할 수 있도록 돕는 다각적인 소프트웨어적 지원 프로그램을 운영한다.21

• 기술이전 및 IP 지원: 기관이 보유한 1,500여 건의 우수 특허를 중소·중견기업에 적극적으로 이전하여 신제품 개발 및 사업 다각화를 돕는다.23 또한 기업이 자체적으로 개발한 기술을 보호하고 경쟁력을 확보할 수 있도록 지식재산권(IP) 전략 수립 및 출원 등을 지원한다.21

• 기술창업 지원: 광융합 기술 기반의 유망 예비 창업자 및 초기 스타트업을 발굴하여 입주 공간, 기술 멘토링, 사업화 컨설팅 등을 제공하는 창업보육 프로그램을 운영한다.5

• 인력양성: ‘국가인적자원개발컨소시엄’ 사업 등을 통해 산업 현장에서 요구하는 맞춤형 전문 인력을 양성하고, 중소기업 재직자들의 역량 강화를 위한 기술 교육 과정을 제공한다.5

• 네트워킹 및 기타 지원: ’광융합 기술사업화 아이디어 및 제품디자인 공모전’을 개최하여 혁신적인 아이디어를 발굴하고 사업화를 지원하며 25, ‘광주특구 딥테크 데이’, ‘산학연 공동연구 매칭데이’ 등 다양한 행사를 통해 기술 공급자와 수요자를 연결하는 네트워킹 기회를 제공한다.21 이 외에도 R&D 과제 기획, 투자유치, 해외 시장 진출 등 기업 경영 전반에 걸친 애로사항 해결을 지원한다.21

이러한 기업지원 모델은 한국광기술원이 단독으로 활동하는 폐쇄적인 방식이 아니라, 외부 기관과의 적극적인 연계를 통해 지원 효과를 극대화하는 ‘개방형 혁신(Open Innovation)’ 허브의 형태를 띤다. 예를 들어, 기술보증기금과의 협력을 통해 유망 기업에 금융 지원을 연계하고 27, 한국전자통신연구원(ETRI)·한국생산기술연구원(KITECH) 등 타 연구기관과 공동으로 기업지원 플랫폼을 운영하며 시너지를 창출한다.28 이는 한정된 내부 자원의 한계를 극복하고 기업에게 더욱 포괄적이고 입체적인 지원을 제공하는 고도화된 전략이다.

표 3. 기업지원 프로그램 개요 (자료: 5 등 종합)

6. 주요 성과와 기술 사업화: 연구에서 시장으로

한국광기술원의 역량은 구체적인 연구 성과와 성공적인 기술 사업화 사례를 통해 입증된다. 연구개발 활동은 실험실 수준의 논문 발표에 그치지 않고, ‘세계 최초’, ‘국내 최초’ 타이틀을 가진 혁신 기술 개발과 이를 통한 실질적인 경제적 가치 창출로 이어지고 있다.

6.1 대표 연구개발 성과

한국광기술원은 다양한 광융합 분야에서 세계 시장을 선도하거나 기존 기술의 한계를 돌파하는 주목할 만한 연구 성과를 지속적으로 창출하고 있다.

• 자동전환 하이브리드 열전 냉각 기술: 세계 최초로 개발에 성공한 이 기술은 열 부하 조건에 따라 자연대류 기반의 수동 냉각 모드와 펠티어 소자를 활용한 능동 냉각 모드를 자동으로 전환한다.29 이를 통해 기존 기술 대비 에너지 소비는 74.4% 절감하면서도 냉각 성능 지표(COP)는 1.81배 향상시키는 획기적인 성과를 달성했다.31 고집적 LED 모듈, 전기차 배터리, 고열 발생 정밀 센서 등 다양한 산업 분야의 열관리 문제를 해결할 핵심 기술로 평가받는다.

• 산업용 고출력 청색 레이저: 500W급 광섬유 연결 450nm 파장대 청색 레이저 광원 모듈 개발에 성공했다.20 이는 세계 최고 수준의 출력이며, 특히 냉각장치를 모듈 내부에 통합한 일체형 구조는 세계 최초로 시도된 혁신적인 설계다. 청색 레이저는 구리, 알루미늄 등 비철금속에 대한 에너지 흡수율이 기존 적외선 레이저보다 월등히 높아, 이차전지 및 전기차 생산(E-Mobility) 공정의 효율을 획기적으로 개선할 수 있어 수입 의존도가 높은 고출력 레이저 시장의 국산화를 이끌 것으로 기대된다.

• 첨단 모빌리티 광융합 기술: 자율주행 시대를 선도하는 다양한 차량용 광융합 기술을 개발했다. ’레이저/LED 하이브리드 헤드램프’는 차량 전방 600m 이상까지 유효한 빛을 전달하여 야간 주행 안전성을 극대화했으며, ’AI 기반 야간 저조도 영상 변환 기술’은 추가적인 데이터 학습 없이도 야간 영상을 주간처럼 선명하게 변환하여 인공지능의 객체 인식률을 높인다.18

• 산업형 사물인터넷(IIoT) 센서 플랫폼: 기존 광센서 시스템에 데이터(Data), 네트워크(Network), 인공지능(AI) 기술을 융합하여 산업 설비의 상태를 실시간으로 진단하고 안전사고를 예방하는 플랫폼을 개발했다.32 광섬유 센서를 적용하여 고온, 전자파 등 열악한 환경에서도 높은 데이터 신뢰성을 확보했으며, 고가의 외산 플랫폼 대비 설치 비용을 50% 이상 절감하여 국내 기업의 스마트 팩토리 도입 장벽을 낮추었다.

6.2 기술이전 및 연구소기업 설립 성과

한국광기술원은 R&D 성과를 산업계로 확산시키는 데 탁월한 역량을 보여주고 있다. 2020년 ’대한민국 기술사업화대전’에서 기술이전·거래 단체부문 산업통상자원부 장관상을 수상한 것이 이를 방증한다.23 기관의 적극적인 기술이전 활동을 통해 연 매출 100억 원을 달성한 광기업을 29곳이나 배출하는 등 실질적인 경제적 성과를 창출했다.9

특히 ‘연구소기업’ 설립은 기술 사업화의 가장 성공적인 모델로 자리 잡았다. 연구소기업은 공공연구기관이 개발한 기술을 직접 사업화하기 위해 자본금의 일정 비율 이상을 출자하여 설립하는 기업이다. 한국광기술원은 2018년 제1호 연구소기업인 ㈜티에스테크(미세먼지 측정장치 사업화)를 시작으로, ㈜엘케이텍(자동차 스마트전조등), 대보하이테크㈜(GaAs 기반 Epi-wafer), ㈜디에이치오션(해양 기상환경 모니터링) 등 다양한 기술 분야에서 12개 이상의 연구소기업을 성공적으로 설립하고 안정적인 시장 정착을 지원했다.6 이는 연구 성과가 서류상 특허로 머무르지 않고, 새로운 기업과 일자리를 창출하는 혁신 생태계의 구심점 역할을 한국광기술원이 수행하고 있음을 보여주는 명확한 증거다.

표 4. 대표 연구 성과 및 기술이전 사례 (자료: 6 등 종합)

6.3 대외 평가 및 위상

한국광기술원의 운영 우수성은 객관적인 외부 평가를 통해 여러 차례 입증되었다. 과학기술정보통신부 산하 국가연구시설장비진흥센터(NFEC)가 전국의 376개 국가연구시설을 대상으로 실시하는 성과조사에서 ’국가연구시설 운영 우수사례 20선’에 반복적으로 선정되었다.4 이는 보유한 인프라의 우수성뿐만 아니라, 그 인프라를 효율적으로 운영하고 산업계와 적극적으로 공유하는 서비스 기관으로서의 역량이 최고 수준임을 공인받은 것이다. 또한, 2021년에는 국내 계량측정산업 발전에 기여한 공로를 인정받아 대통령 단체표창을 수상하는 등 4, 국가 산업기술 발전에 대한 기여도를 널리 인정받고 있다.

그러나 이러한 화려한 성과 이면에는 기관의 지속가능성에 대한 잠재적 리스크 또한 존재한다. 2024년 8월, 일부 언론에서는 정부 R&D 과제 수주가 급감하고 민간 수탁이 감소하면서 기관이 심각한 경영 위기에 직면했다는 분석을 제기했다.35 위기의 원인으로 ’기관 운영을 위한 경상비 확보 목적의 과제 수주 관행’이 지적되었는데, 이는 한국광기술원의 재정 구조가 정부 R&D 예산에 과도하게 의존하고 있으며, 이러한 구조가 외부 환경 변화(예: 정부 R&D 예산 삭감)에 매우 취약한 구조적 리스크를 내포하고 있음을 시사한다. 따라서 성공적인 기술사업화와 연구소기업 육성을 통한 자체 수입원 다각화는 단순한 성과 창출을 넘어, 기관의 재정적 지속가능성을 확보하기 위한 필수적인 생존 전략으로서 더욱 중요성을 갖게 된다.

7. 결론: 4차 산업혁명을 선도하는 글로벌 연구기관을 향하여

7.1 핵심 역량 및 기회 요인 종합

본 분석을 통해 확인된 한국광기술원의 핵심 역량은 다음과 같이 요약된다. 첫째, 「산업기술혁신 촉진법」과 「광융합기술지원법」에 기반한 국내 유일의 ’광융합기술 전문연구소’라는 강력한 법적 지위. 둘째, 20여 년간 축적된 LED, 레이저, 센서, 렌즈 등 광원천 기술과 이를 6대 전략 분야에 융합하는 R&D 역량. 셋째, 설계부터 시험·인증, 시제품 제작까지 지원하는 세계적 수준의 연구 인프라와 이를 기반으로 한 전주기 기업지원 플랫폼. 넷째, 기술이전과 연구소기업 설립을 통해 R&D 성과를 실질적인 경제적 가치로 전환하는 성공적인 기술 사업화 모델이다.

4차 산업혁명이 심화될수록 데이터의 생성·전송·처리·표현을 담당하는 광융합 기술의 중요성은 더욱 커질 수밖에 없다. 자율주행차, 메타버스, AI 반도체, 스마트 헬스케어 등 미래 산업의 성패가 광융합 기술의 발전에 달려있다고 해도 과언이 아니다. 이러한 거시적 기술 패러다임의 변화는 한국광기술원의 역할과 중요성이 앞으로 지속적으로 증대될 것임을 시사하는 가장 큰 기회 요인이다.

7.2 도전 과제 및 발전 방향성 제언

기회 요인과 더불어 한국광기술원은 몇 가지 중요한 도전 과제에 직면해 있다. 가장 시급하고 근본적인 과제는 정부 R&D 과제에 과도하게 의존하는 재정 구조를 개선하여 기관의 자생력과 지속가능성을 확보하는 것이다.35 또한, 글로벌 기술 경쟁이 심화되는 상황에서 한정된 자원을 효과적으로 배분하여 세계 시장을 선도할 수 있는 초격차 기술을 확보해야 하는 과제도 안고 있다.

이러한 도전 과제를 극복하고 한 단계 더 도약하기 위한 발전 방향성은 다음과 같이 제언할 수 있다.

1. 재정 자립도 강화: 기술이전 로열티 수입 증대, 연구소기업의 성공적인 성장을 통한 지분 가치 상승 및 배당 수익 창출, 고부가가치 시험·인증 및 공정 서비스 유료화 확대 등 자체 수익 모델을 고도화하여 정부 과제 의존도를 점진적으로 낮추어야 한다.

2. 선택과 집중을 통한 글로벌 리더십 확보: 6대 전략 융합 분야 중에서도 시장 성장성, 국내 산업 기반, 기관의 핵심 역량을 종합적으로 고려하여, 세계 최고 수준의 기술 리더십을 확보할 수 있는 분야에 R&D 자원을 집중 투자하는 ‘선택과 집중’ 전략을 강화해야 한다.

3. 지역 특화 산업 연계 강화: 경기, 충남, 경남 등 전국에 구축된 지역 거점망을 적극 활용하여, 해당 지역의 특화 산업(예: 경기-반도체/디스플레이, 충남-미래차, 경남-항공/조선)과 광융합 기술을 연계하는 맞춤형 R&D 및 기업지원 프로그램을 강화하여 지역 균형 발전에 기여해야 한다.

7.3 대한민국 산업 기술 지형도 내 장기적 역할과 전망

한국광기술원은 더 이상 광주 지역에 국한된 연구기관이 아니다. 대한민국 산업 기술의 지형도 위에서, 광융합 산업 생태계 전반을 조망하고 방향을 제시하는 ’컨트롤 타워’이자, 산·학·연·관의 다양한 주체들이 협력하고 새로운 가치를 창출하는 ’혁신 플랫폼’으로서의 역할을 수행해야 한다.

장기적으로 한국광기술원은 소부장 기술 자립을 통한 국가 공급망 안정화, 미래 신산업 창출을 통한 경제 성장 동력 확보, 지역 특화 산업 고도화를 통한 국가 균형 발전이라는 국가적 아젠다 해결에 기여하는 핵심 전략 자산으로서 그 위상을 더욱 공고히 할 것으로 전망된다. 빛의 무한한 가능성을 탐구하고 이를 산업의 빛으로 전환하는 한국광기술원의 도전은 대한민국 산업의 미래를 밝히는 데 결정적인 역할을 계속해 나갈 것이다.

8. 참고 자료

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2. 한국광기술원 - 광주문화예술인문스토리플랫폼, https://dh.aks.ac.kr/~gwangju/wiki/index.php/%ED%95%9C%EA%B5%AD%EA%B4%91%EA%B8%B0%EC%88%A0%EC%9B%90
3. 신용진 한국광기술원장 - 글로벌 패권 경쟁의 핵심 광융합기술, 국내 유일 전문 연구기관 역할 적극 행하며 미래 혁신 산업 창출과 전략 마련에 앞장설 터 - 주식회사 월간인물, https://www.monthlypeople.com/news/articleView.html?idxno=700432
4. ‘기술패권 초강자, 한국광기술원’ 신용진 원장 “광융합기술 글로벌 시장 주도” - 전자신문, https://www.etnews.com/20230425000144
5. 한국광기술원, https://www.kopti.re.kr/
6. 한국광기술원 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전, https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%95%9C%EA%B5%AD%EA%B4%91%EA%B8%B0%EC%88%A0%EC%9B%90
7. 기관현황 - 한국광기술원, https://www.kopti.re.kr/ko/institution/sub2.do
8. 대표성과 - 한국광기술원, https://www.kopti.re.kr/ko/research/achievement.do
9. (인터뷰) 신용진 한국광기술원 원장 “광융합 기술은 4차산업의 핵심, 광기술원 역할 중요한 시점”, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=307156
10. 한국광기술원 - 오시는길, https://www.kopti.re.kr/ko/institution/sub6.do
11. 한국광기술원 새로운 비전2025 선포 - 언론보도, https://www.kopti.re.kr/ko/Board/2552/detailView.do
12. 한국광기술원, ‘비전 2025’ 선포…“4차 산업혁명 주도” - 뉴스1, https://www.news1.kr/local/gwangju-jeonnam/2795334
13. 4차 산업에서 남도 새천년 미래 먹거리 찾는다 한국광기술원 - 남도일보, https://www.namdonews.com/news/articleView.html?idxno=461841
14. 한국광기술원 - 조직도, https://www.kopti.re.kr/ko/institution/organization.do
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16. 한국광기술원 지능형광학모듈연구센터 - 소재부품장비, https://www.3n.or.kr/pages/sub/sub03_0105
17. ‘기술패권 초강자, 한국광기술원’ 반도체·AI·에너지 등 6대분야 집중 연구, https://www.etnews.com/20230425000110
18. 한국광기술원, 미래 차 분야 핵심역량 강화, https://www.autoelectronics.co.kr/article/articleView.asp?idx=4768
19. 한국광기술원, 안성 반도체장비 소재·부품 실장평가 테스트베드 구축사업 - 뉴스워커, http://www.newsworker.co.kr/news/articleView.html?idxno=380923
20. 한국광기술원, 세계 최고 수준의 전기차 가공용 청색레이저 국산화 성공 - 언론보도, https://www.kopti.re.kr/ko/Board/2866/detailView.do
21. 한국광기술원 기업지원 플랫폼, https://www.kopti.re.kr/sp/index.do
22. 시험분야 - 한국광기술원, https://www.kopti.re.kr/sp/certification/sub2.do
23. 한국광기술원, 기술이전 거래 단체부문 산업부장관상 수상 - 전기신문, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=208903
24. 2025년 1차 한국광기술원 기업지원시설 입주기업 모집 공고, https://www.kopti.re.kr/sp/customer/noticeDetail.do?NM_KEYNO=NM_0000000121
25. 제10회 광융합 제품디자인 및 기술사업화 아이디어 공모전 - 위비티, https://www.wevity.com/index_university.php?c=find&s=_university&gbn=view&gp=233&ix=73959
26. 「에너지융복합단지 활성화 지원사업」 사업기간 연장에 따른 수정 공고 - 네이버페이 마이비즈, https://mybiz.pay.naver.com/subvention/detail/gitp_1795
27. 한국광기술원-기술보증기금, 창업지원 및 기술이전 MOU - 의학신문, http://www.bosa.co.kr/news/articleView.html?idxno=2254841
28. 광융합산업 플랫폼 공동활용 사업화 지원사업 수혜기업 모집 공고 - 한국생산기술연구원, https://www.kitech.re.kr/research/page1-2.php?idx=281&page=11
29. 한국광기술원, 세계 최초 ’자동전환 하이브리드 열전 냉각 기술’개발 - 뉴스워커, https://www.newsworker.co.kr/news/articleView.html?idxno=386237
30. 연구성과 한국광기술원, 세계 최초 ‘자동전환 하이브리드 열전 냉각 기술’ 개발 - 언론보도, https://www.kopti.re.kr/ko/promotion/pressreleases.do?pageIndex=2
31. [뉴테크in] 光기술원, 세계 최초 ‘자동전환 열전 냉각 기술’ 개발 성공 - 산업인뉴스, https://www.sanupin-news.kr/news/articleView.html?idxno=11841
32. 한국광기술원, 공장설비 안전성 향상 진단 기술 개발, https://www.hankyung.com/article/202210069815Y
33. 한국광기술원, 2021년 연구시설 운영 우수사례 선정 - 남도일보, https://www.namdonews.com/news/articleView.html?idxno=670304
34. 한국광기술원 ‘국가연구시설 운영’ 우수사례 선정 - 파이낸셜뉴스, https://www.fnnews.com/news/202201121421532247
35. 한국광기술원, 경쟁력 상실로 사상 최악의 경영위기 - 뉴스1, https://www.news1.kr/local/gwangju-jeonnam/5516944