1. 개요
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| 이스라엘과 미군이 합작해 만든 THEL/ACTD |
원래 공상과학에서만 구상되었으나 미군에 의해 CIWS용 프로토타입과 탄도 미사일 격추용으로 개발되고 있다.
2. 특징
2.1. 장점
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광속
광학병기라는 말 그대로 광속의 탄속을 지닌다. 지구 내의 표준 교전거리에서는 발사와 동시에 명중한다고 봐도 무방하다. 만약 교전거리를 우주 단위까지 넓혀서 볼 경우 이 장점은 더더욱 빛을 발한다. 지구상에서 달 표면의 콜로니를 공격해야 한다고 가정했을 시, 달까지의 직선 최단 거리인 38.5만km(지구의 중심에서 달의 중심까지 거리의 평균. 지구 표면에서 달 표면까지의 거리보다 길다)를 마하 100 속도의 미사일이 날아간다고 가정해도 꼬박 3시간이 넘게 걸린다. 반면 광속으로 발사되는 광학병기의 경우 표적이 달 뒷면에 있는 경우가 아니라면 단 1.3초 만에 달 표면을 타격할 수 있다. 특수 상대성 이론에 따르면 자연계에서 정보의 최대 전달 속도는 진공에서의 광속이라 투사체의 속도가 아무리 발전해도 빛의 속도를 이길 수 없다. 이를 회피할 수 있는 유일한 방법은 레이저의 발사 방향을 예측해서 미리 대비하는 것이다.
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직진성
목성이하의 질량은 중력 렌즈 효과로 인한 궤적의 왜곡을 거의 일으키지 않는다. 공기저항, 중력 등으로 직관적이지 않은 포물선 궤적을 그리는 총기를 비롯한 질량투사 병기와 달리 광학병기는 지구 환경에서는 거의 직선에 가까운 궤적을 그리므로 보다 직관적으로 조준할 수 있다. 한마디로 거리에 따라 멀가중 하지 않아도 되고 영점을 조절할 필요가 없으며 저격 스코프에서 항상 정 가운데에 맞도록 할 수 있다. 거리가늠과 바람계산이 저격시에 상당한 시간을 잡아먹고 오차의 원인이 되는걸 생각하면 상당한 장점인 셈.
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낮은 발사 비용
레이저 발사대의 설치 비용은 천문학적이지만 레이저 자체에는 화약이나 고도의 유도체계가 필요 없다. 레이저의 출력마다 비용이 다르지만, 발사 비용이 발당 한화 3,000원이 채 안 된다.
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무반동
질량이 없기에 반동이 없다.
2.2. 단점
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제한된 파괴력
흔히들 하는 생각과 달리 레이저가 주로 피해를 주는 레이저 어블레이션(Laser Ablation) 현상은 단순히 레이저 빔이 전달하는 에너지에만 비례하는 것이 아니다. 단위 면적당 에너지인 irradiance(조도, 단위 W/m^2)와 비례해 피해량이 증가한다. 즉, 출력을 높인다고 할지라도 에너지 밀도가 낮으면 실제 파괴력은 약하고, 약한 출력이더라도 에너지 밀도를 높인다면 파괴력이 강하다. 따라서 파괴력을 극대화할 때는 레이저를 연사하지 않는다.
레이저를 어떤 방식으로 조사하는지에 따른 피해를 도식화한 그림이다. CW는 연속적으로 조사할 경우, ns는 나노초 단위의 펄스, ps/fs는 피코초와 펨토초 단위의 펄스를 조사하는 경우이다. 위의 도식과 같이 펄싱으로 인한 효과를 얻기 위해서는 Mode Locking, Q Switching, Gain Switching과 같은 레이저 공학적 기술을 이용해야 하며, 이는 설계과정을 훨씬 더 복잡하게 만든다. 이처럼 광학병기의 주요 타격 수단은 열량이다. 빛의 운동량은 에너지보다 매우 적어 충격력(=저지력)은 무시할만한 수준이기 때문. 그리고 레이저 조사 방식에 따른 차이가 있기는 하지만, 일반적으로는 에너지가 장갑을 관통하는 데 사용되기보다는 장갑에 열복사/ 열전도 그리고 증발을 일으키는 데 그치기 때문에 레이저 무기는 출력을 높인다 해도 질량을 질량으로 맞교환하는 물리적인 관통자 무기에 비해 효율이 많이 떨어진다.
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곡사 불가
곡사포는 포물선 운동을 하고 미사일은 방향 전환이 자유롭기에 산이나 수평선 너머의 적을 타격할 수 있지만, 레이저는 일반적인 상황에서는 경로를 휘는 게 불가능하다. 이 때문에 군함에 함포로 레이저를 탑재하면 지구의 곡률 때문에 아무리 군함의 제일 높은 곳에 레이저 함포를 장착해도 50km 너머의 적은 직사로 조준할 수 없다는 연구가 나왔다. 이를 극복하려면 레이저를 수평선 너머로 반사시켜줄 반사체가 필요한데[1], 그런 반사체를 만들 기술이 있다면 목표가 되는 함선이나 차량도 동급의 반사체로 레이저를 반사시키면 되기 때문에 무기로서의 효용성이 없어진다.
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짧은 유효사거리
대기권에서는 일단 공기, 먼지 입자 등이 있고, 날씨가 조금이라도 흐리거나 주변에서 난반사를 일으키는 요소가 많으면, 금세 산란하여서 정확도와 사거리, 위력이 급격히 떨어지거나, 에너지가 공기 입자에 흡수되고 가열되어 아지랑이 현상을 일으켜서 레이저를 굴절하기에 대기권 내에서는 비효율적이다. 같은 각도로 연사하는 경우, 레이저에 의해 공기 입자가 가열되어 광선이 산란되어버린다. 의도치 않게 안구나 광학 장비, 통신 장비에 손상을 일으킬 수 있다. 실제로 걸프 전쟁 때, 사막의 모래나 유정이 불타면서 발생한 연기로 인해 레이저 유도 폭탄인 GBU-12의 명중률이 급하락했다.
원형 조리개에 의한 회절 무늬
우주에서 사거리도 무한인 것은 아니다. 광자의 양자역학적 특성인 회절 현상 때문에 매질이 없는 우주에서도 유효사거리가 짧으며 이를 기술적으로 극복할 수도 없다. 이론적으로 이를 최소화하는 것을 회절 제한이라 부르는데, 현실의 광학 병기들은 이 근처에도 가기 전에 렌즈가 가열되어 팽창하는 Thermal Lensing 현상으로 인해 초점을 잃고 파괴력이 떨어진다.
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반사
레이저를 산란하는 연막탄이나, 반사율이 높은 소재를 장갑 표면에 코팅하거나 복합장갑 등지에 내장하면 레이저가 가진 에너지 일부를 반사하거나 산란해서 위력을 크게 낮출 수 있다. 다만 후자는 코팅된 표면이 더러워지면 반사율이 격감하기에 반사 소재를 장갑 안에 내장해 외부의 오염에서 격리하거나, 아예 오염 요소가 생기지 않는 우주전 같은 환경에서 사용해야 효율이 높기에 완벽한 방법은 아니다.
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내열성
내열성이 높은 특수 소재로 만들어진 장갑판이나 장갑 대신 증발하거나 기화되는 특수한 화학 물질을 장갑의 표면에 코팅해서 소작 냉각(ablation cooling)을 통해 레이저 빔의 위력을 저하하는 방법도 있다. 레이저에 대한 완벽한 방어 수단은 아니지만 주로 입자 빔을 쏘는 지향성 에너지 무기에 대한 장갑 방어 수단으로써 쓰인다.
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가격 대비 성능
기술의 발전으로 실전 배치되는 광학병기도 존재하지만, 현재 기술 수준의 레이저는 간단하게 반사 코팅만 해도 막을 수 있고 제대로 된 무기로 사용할 수 있을 정도의 위력을 내려면 상당한 수준의 설비와 비용이 필요하다. 따라서 가성비 때문에 질량 병기가 더 효율적인 경우가 많다.
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초점 맞추기
레이저 무기는 발사하는 상태에서 조준 위치를 보정해주어야 하며, 특히 조사되는 시간 내에 목표물을 정밀하게 추적하여야 한다. 단순 운동을 하거나 속도가 빠르지 않다면 쉽게 추적할 수 있겠지만, 극초음속 미사일처럼 마하 5 이상의 물체가 임의로 진로를 바꾼다면 촛점 위치를 유지하기 어렵다. 고출력으로 사거리를 늘려도 목표물의 속도가 빠르면 충분한 타격을 주기 어렵다.
3. 활용
게임 속 무기가 현실로? 레이저 무기.미사일 방어체계와 연관하여 날아오는 미사일을 공중에서 격추하기 위한 4μm 또는 10μm대역의 고출력 레이저가 개발되고 있으며, 이를 장거리로 전송하는 장치와 함께 체계를 구성했다. 현재는 레이저의 출력이 공격용 무기화에 충분할 정도로 높아져서 해군함정에 레이저 무기를 장치하는 추세이다.
3.1. 대공 화기
각국은 레이저를 차세대 대공 방어 체계로 개발하고 있다. 특히 한발 한발의 비용이 비싼 미사일과 달리 레이저는 비록 초기비용은 높을지언정 설치하고 나면 전력만 들이면 돼서 유지비용이 저렴하며, 미사일이나 전투기 등은 그 특성상 장갑이 그렇게 두껍지 않기 때문에 상대적으로 낮은 화력으로도 큰 효율을 볼 수 있어 더 주목받고 있다.이쪽 분야에서 선두주자인 미군의 경우 이미 레이저 요격 무기 개발을 시작했고 실전 배치를 완료했다. 이스라엘 역시 아이언 돔을 미사일 대신 레이저로 바꾼 요격체계인 아이언 빔을 개발하여 실전 배치했다. 미해군은 소형 UAV나 소형보트 등의 위협을 파괴할 수 있는 30 kW급의 레이저를 배치하고 있고, 더 고출력 (50kW) 또는 이를 여러개 묶어서 60-100kW급을, 미래에는 300kW급의 레이저를 함정에 설치할 계획이다. 이 정도면 충분히 대공 미사일을 대체할 수 있는 단계이며, 미 해군은 미사일 대신 레이저를 차세대 함정의 대공방어무기의 주력으로 할 계획이다.
창과 방패의 논란이 여전히 지속되듯 미사일들도 보란 듯이 개량을 거듭하고 있다. 탄체를 조금씩 회전하여 레이저의 타겟이 된 부위에 축적되는 열 에너지를 분산시키는 것이 대표적인 방법이다. 또한 위력이 고열에서 나온다는 특성 때문에 내열 장비를 도배해서 버티는 방법도 있다. ICBM의 재돌입체는 대기권에 아주 급격한 각도로 돌입하기 때문에 탄두부에 가해지는 열이 엄청나서 융제(Ablative)를 도포해서 열전달을 늦추는데, 이것을 더 두껍게 도포한다면 레이저 무기의 방어에도 충분히 사용될 수 있다. 실제로 러시아제 탄도 미사일인 Topol의 탄두들은 이러한 방법 중 하나를 채택하였다고 한다.
조사된 레이저가 담고 있는 에너지의 거의 대부분을 반사해낼 수 있는 고반사율을 지닌 특수 도료를 이용하는 방법도 연구되고 있다. 고반사율을 지닌 특수 도료로 레이저의 에너지를 산란시킬 수 있다고 하더라도 그것은 이론상의 수치이며, 실질적으로는 반사하지 못하고 흡수되는 에너지로 인해 파손되기 때문에 완벽한 대책은 아니다.
대탄도탄용 공대공 레이저 플랫폼인 미군의 YAL-1 ABL이 등장하면서 레일건보다 앞서서 실전 배치가 눈앞에 다가왔으나, 전술적으로 의미있는 출력을 내기 위해선 대용량의 제네레이터와 대형 냉장고 크기의 냉각기가 필요하기 때문에 전투기나 현용 전차 등에는 탑재하기가 어렵다고 한다. 하지만 F-35A의 경우 전자장비 공간에 여유가 있기 때문에 장차 탑재한다고 한다. 이 외에도 함정의 대공방어 시스템을 레이저로 교체하려는 시도가 이어지고 있다. 실제로 실험적으로 레이저 병기가 배치된 함선이 상당한 수준.
러시아도 소련 때부터 만든 Beriev A-60이라는 대탄도탄용 공대공 레이저 플랫폼이 있으며, 레이저 무기도 러시아가 미국보다 앞질러서 2018년 3월에 이미 미사일 요격용으로 실전 배치하였다. 연합뉴스 관련 기사 해당 기사의 사진을 보면 레이저 무기를 탑재한 트럭의 크기가 상당히 큰데, 이로 봐서 해당 레이저는 화학 레이저일 가능성이 아주 높다. 화학 레이저는 고출력을 내기 쉽지만 부피가 크고 독성 기체를 사용하기 때문에 운용에 어려운 점이 많아서 미국은 이미 2004년에 화학 레이저 무기인 MTHEL(Mobile Tactical High Energy Laser)을 개발했지만 상기한 문제점들로 인해 계획을 취소했다. 현재는 미국, 독일(라인메탈) 등지에서 최신 기술인 고출력 고체/광섬유 레이저 기술을 이용해서 장갑차나 헬리콥터에 탑재 가능한 크기의 레이저 무기를 새로 개발하고 있으며 상당한 진척을 보여주고 있다. 한편 미국은 함정용 및 MD용으로 메가와트 출력의 자유전자레이저도 개발하고 있다.
2020년 3월 18일. 록히드 마틴과 미 해군은 HELIOS (Integrated Optical-dazzler and Surveillance) 시스템을 갖춘 고 에너지 레이저에 대한 상세 설계 검토(CDR)를 마무리 했음을 밝혔다. 이 레이저 무기 시스템은 해군의 육상시험장에서 테스트할 예정이며, 내년에 DDG에 통합할 것 이라고 한다.
한편 한국에서도 이러한 대공 레이저 무기가 개발 중에 있다. 2019년 7월 11일 주한미군사령부가 발간한 '주한미군 2019 전략 다이제스트'에 따르면, 한미 양국은 지향성 에너지 무기체계와 GPS(위성항법장치) 교란 대응 능력, 차세대 적외선 감지, 자율상황인지 시스템 등 50여 개의 첨단 프로젝트에 대한 공동 개발을 진행하고 있다. 이에 대한 우리의 관계기관에 따르면, 무기체계가 아닌 핵심 기술에 대한 응용 연구로서 진행 중이며 비공개 사안이라 구체적인 언급은 어렵다고 답했다.
2020년 6월 1일 방위사업청은 레이저 광원 기술개발과 함께 무기체계 개발도 병행하고 있으며 특히 ‘안티 드론(Anti Drone)’ 관련 사업을 진행 중임을 밝혔다. 지난해 광섬유 레이저 발진기와 레이저 대공무기(Block-Ⅰ) 개발에 착수했으며 2024년 전력화를 목표로 하고 있다. # 레이저 대공무기 획득전략으로, 1단계(Block-Ⅰ)로 상용기술을 활용한 고정형 근거리 저속 표적대응체계를 개발한 뒤 2단계(Block-Ⅱ)로 기동형 저난도 표적대응체계를, 3단계(Block-Ⅲ)로 기동형 중·고난도 표적대응체계를 개발할 예정이다.
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| 고정형 레이저 대공무기(Block-Ⅰ) | 기동형 레이저 대공무기(Block-Ⅱ) |
2020년 8월 3일에 ADD 안흥시험장에서 공개된 이 레이저 무기는 17초간 1km 전방에 위치한 로켓모양 표적을 20kW 출력으로 관통하는 시연을 선보였다. 원래는 1.5km 거리에서 움직이는 비행체를 맞추는 시연이 예정되었으나 이 때 폭우가 내린 관계로 이루어지지 못했다. 이 외에도 강판 3겹을 두른 로켓을 24초만에 관통하거나 영상을 통해 무인기나 드론 등을 요격하는 모습도 공개했다. 그런데 ADD측에서 자신하기를, 이 레이저 기술이 미국을 제외하면 따라올 나라가 없다고 설명했다. 레이저 기술에 대한 자신감이 돋보이는 대목이다.
2023년 4월 26일, 레이저 대공무기 Block-I은 30기의 드론을 레이저로 요격하는 시험평가를 마친 뒤 '전투용 적합판정'을 받았으며 2024년부터 양산할 계획이라고 한다. # 그외에도 극초음속 미사일을 요격하기 위한 100kW급 고출력 레이저도 개발에 착수했다.
에어로스페이스 컨퍼런스 2021에서 전경배 국방부 국방정보본부 중령은 "6세대 전투기 도입 전에 전력 공백 방지를 위해 레이저 무기를 KF-21 전투기에 장착하는 등 단계적 전력 증강 사업이 필요하다"고 밝혔다. 6세대 전투기에 장착된 레이저 무기는 초속 30만㎞의 속도로 공격하므로 대응이 불가능하고 중력 영향 없이 직진하므로 운동역학적 탄도 계산이 불필요하며 레이저 무기는 수㎞ 밖 직경 10㎝ 표적을 요격하는 초정밀 타격이 가능하다. 4.5세대 이하 전투기는 광속 특성을 갖는 레이저를 탑재한 6세대 전투기에 적수가 되지 않는다. 6세대 전투기는 4.5세대 이하 전투기를 레이더 탐지 후 바로 격추할 수 있다. "적 군사시설과 전투기를 레이저로 실시간으로 신속 파괴할 수 있으며 적 탄도탄이 발사된 경우 레이저를 이용해 상승단계에서 요격할 수 있다"는 것이 전 중령의 소견이다.
3.2. 대인/대지상 화기
냉전 시기 소련 전략로켓군에서 개발한 라지르니 삐스딸롓(Лазерный пистолет). 러시아어로 레이저 권총을 의미한다. 본격적인 우주 개척 시대가 시작되면서 소련은 미국이 자신들의 위성이나 우주선을 탈취할 수 있다고 생각하였고, 이로 인해 개인이 사용할 수 있는 레이저 무기를 개발하게 된다.
이 무기는 우주공간에서 적대 우주선의 광학장비나 우주인의 시력을 손상할 목적으로 개발되었다. 화력은 적외선을 조사하여 광학장비의 센서를 망가트리거나, 사람의 눈에 물리적 위해를 가할 수 있었으나 살상 능력은 전무한 수준이었다. 게다가 페레스트로이카와 신사고운동의 시작으로 군비가 감축되면서 결국 이 무기도 1984년 개발이 중단되고 만다.
작동방식에 관해 서술하자면 각 탄환은 일종의 조그마한 램프에 해당하는데, 탄환에는 산소와 지르코늄 그리고 여러 금속염이 충전되어 있었으며, 이트륨 알루미늄 가넷이라는 (Yttrium aluminium garnet, YAG) 인조 보석이 렌즈 역할을 했다. 즉 YAG 레이저이다. 탄환 속 산소와 지르코늄은 점화되어 레이저를 만들고 금속염이 레이저의 파장을 조정한 다음, 렌즈를 통해 집중시켜 발사하는 형식이었다. 이 '탄환'은 한 탄창에 8발이 들어갔으며, 유효사거리는 대략 20m였다.
그 외에도 냉전 극후반기에 소련에서 1K17이라는 레이저 전차 역시 개발된 적이 있다. 대공/대인 겸용으로, 발사 사진만 보면 배틀메크의 레이저 무기처럼 적 비행기와 전차를 불태우고 보병은 소멸시킬 것 같은 비주얼이지만 주 목적은 적 광학 장비 무력화였으며, 대인 성능은 실명이나 화상 정도에 그칠 위력이었다고 한다. 이런 시원찮은 대인 성능에 값비싼 루비 레이저를 사용하는데다, 레이저 포를 작동시킬 때 전력까지 과도하게 소모하는 탓에 예산과 전기를 폭식하는 하마 신세가 되었던지라 실험 차량 이상으로 개발이 진전되지는 않았다.
상술한 대물용 레이저가 아닌 보조용 목적의 레이저 병기 역시 절찬리에 개발되고 있다. 보병이나 기갑 장비를 위한 레이저 조준기/레이저 거리측정기라든가 하는 것이 그것이다.
대인용 레이저 병기 중 대물용/살상용은 아니지만, 인간의 시신경을 일시적 또는 영구적으로 마비시키는 용도의 레이저는 현재도 세계 각국에서 군용 또는 폭동진압용으로 절찬리에 개발 중이다. 그런데 국제법, 더 정확히는 특정 재래식 무기 금지 협약의 4의정서에서는 시력 상실을 목적으로 한 레이저 병기를 사용하는 것을 불법으로 간주하고 있다. 해당 협약에서 취급하는 무기는 탐지 불가능한 파편 무기(제1의정서), 지뢰와 부비트랩(제2의정서), 화염방사기(제3의정서) 등이다.
다만 조약에 가입하기 위해서는 총 4개의 의정서중 2개만 선택하면 되기 때문에 조약 가입국이라고 해도 제4의정서를 선택하지 않았다면 시력 손실 목적의 레이저를 개발하고 운용해도 별 상관은 없다. 게다가 이 조약이 철저하게 지켜지는 협약이라고 보기는 어려운데, 당장 한국은 제1, 2의정서에 동의한 해당 조약의 가입국이지만 해당 조약에서 금지하는 지뢰를 잘만 사용하고 있기 때문. 이는 국군에서 운용하는 지뢰는 금속탐지기 등의 수단으로 발견할 수는 있기에 본 조약에서 취급하는 탐지 불가능한 무기가 아니라고 취급하기 때문이다. 사실상 눈가리고 아웅인 상황.
중국의 개발 정보는 잘 공개하지 않지만, 공군에서는 무기나 살상용으로 전환이 가능한 레이저 연구가 활발하게 진행되고 있다. 중국 공군 공학 대학 연구진도 우주 쓰레기를 없앨 수 있는 우주 레이저 스테이션의 모의실험을 성공적으로 마쳤다고 보도하였기 때문이다. #
최근 중국에서 ZKZM-500 이라는 레이저 건을 발표했다. 발표에 따르면 특수부대용 비살상무기로 개발된 무기이며, 사거리 800m에 휴대전화처럼 리튬폴리머 배터리를 충전해서 사용하며 2초에 최대 1,000회를 발사할 수 있다고 한다. 화력 자체는 레이저 자체로 목표물을 녹이거나 태워죽이는 SF 수준의 레이저는 아니지만, 목표물이 입은 옷에 불을 지르기 충분한 수준이라고 한다. 실제로 레이저 자체의 출력만으로 옷을 불태울 정도의 화력이 있다면 실제 상황에서는 단순히 군중 제어를 넘어서 사람의 목숨을 빼앗거나 사망에 따르는 중상을 입힐 가능성이 충분히 있다. 전투 상황에서는 전투복에 불이 붙는다면 전투력을 충분히 상실하게 만들 수 있기 때문이다. 또한 목재, 유류, 피복류, 탄약 등 가연성 물질로 만들어진 적의 군수품 및 시설 등에 화재를 일으켜 교란 및 특수 공작 등에 사용될 수도 있다. 중국의 레이저건 발표로 앞으로는 출력강화와 소형화가 더 진행되면 진짜 실전투입이 가능한 수준의 대인용 레이저 개인화기가 나올 가능성을 점쳐볼 수 있게 되었다.
다만 앞서 서술했지만 레이저 무기는 상대적으로 방어대책을 마련하기가 상당히 쉬운 편이다. 중장갑까지 가거나 거울도 쓸 필요 없이, 전투복에 불이 붙더라도 발화점 주변으로 거의 퍼지지 않게 난연처리만 해도 된다. 난연재에는 휘발유를 붓고 불을 당겨도 딱 휘발유가 묻은 부분만 그을리거나 살짝 탄다. 도곡역 열차 방화 사건의 경우 시너를 10L 넘게 들이붓고 불붙였음에도 불구하고 차체나 바닥은커녕 의자도 전부 태우지 못했다. 발화점이 레이저가 닿는 점 한군데뿐인 광학병기의 특성을 생각하면 불을 붙이는 형식의 무기는 정말 간단하게 방어대책을 세울 수 있는 셈이다. 이 경우 끽해봤자 대충 담뱃불로 지져서 옷에 구멍 뚫리는 것 수준이라고 생각하면 된다.
2022년 4월에 한화의 활성탄 무능화 시험장에서 진행된 소형 고출력 레이저 발사 시험 영상을 공개하였다. 불발탄이나 지뢰를 제거할 수 있으며 조사 시에 온도를 700도까지 높여서 기폭시킨다고 한다.
4. 창작물
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속도
압도적인 속도 덕분에 우주군이 대거 형성되고 우주전쟁이 일어나는 SF에서는 입자병기와 함께 주력 무기로 나온다. 다만 세계관이 매우 발전했다면 워프나 알큐비에레 드라이브 등의 이유로 질량 병기를 초광속으로 날리면서 광학병기가 퇴출당할 수도 있다.
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화력
레이저는 한계가 많은 물건이지만 미래형임을 강조하기 위해선지 대부분은 실탄 화기를 압도하는 고성능의 무기로 나온다. 현실적으로는 같은 에너지를 들이면 실탄 화기 같은 질량 병기가 훨씬 파괴력이 높지만, 창작물인 만큼 에너지가 차고 넘치거나 실탄을 만들 자원이 없다는 등의 이유를 들면 끝이다. 단순한 레이저나 입자병기가 아니라 현실에 아예 존재하지 않는 미지의 에너지를 쏜다거나 하여 질량병기보다 훨씬 강력한 것을 납득시키는 경우도 있다. 그리고 광학병기가 상용될 정도의 미래라면 인류의 휴대용 에너지 발전, 저장 기술도 지금보다 배로 향상됐을 것이니 탄약을 비롯한 휴대 물품의 부피와 무게가 줄어든다는 점에서 고려할 가치는 있다.
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오류
SF 창작물에서는 뿅 소리를 내면서 입자나 에너지나 탄체가 날아다니는, 광학병기가 아닌 것을 레이저라고 불러서 혼란을 일으키는 경우가 잦다. 이쯤 되면 SF 창작물의 클리셰이다. 이런 병기들은 현실적으로 따지면 플라즈마 병기나 입자병기같은 빔 병기로 봐야 한다. 대표적 예시로는 스타워즈 시리즈의 터보레이저, 슈퍼레이저가 있다. SF 우주선 게임에서 흔히 보이는 레이저 빔 라인은 오류이다. 빔 라인은 여러 입자에 의한 산란으로 생기는데 충분한 출력이라고 가정하고 보통 대기권의 안개 같은 흐린 날씨와 연기로 인해 생긴다. 우주에서 보이는 빔 라인은 과학적으로 오류라고 볼 수 있다.
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폭발
레이저에 맞은 우주 전함이 터지곤 하는데, 레이저의 작용은 열에너지의 전달이기에 레이저에 직격당하면 표면에 작은 구멍이 뻥 뚫릴 것이다. 다만 유인 우주선이나 일반적인 화학연료는 내부에 산소나 산화제가 있으며, 내부에 산소가 없어도 용융 절단이 발생한 뒤 내부의 동력원이나 추진 장치에 고열이 가해지면 터질 수도 있다. 유폭이 없어도 플라스마로 만들 정도의 고열이라면 기화된 금속이 폭발할 수도 있기에 완전히 틀린 묘사는 아니다. 그리고 우주공간의 우주전함은 내외부 간의 1기압 차가 있는 가압상태기에 갑자기 설계상 예기치 못한 곳에 구멍이 뚫리면 구조가 무너지거나 유리창이 터질 수도 있긴 하다. 우주공간까지 갈 것도 없이 성층권 하부를 비행하는 여객기 정도만 해도 동체에 구멍이 잘못 뚫리면 공중 분해된다.
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거울
레이저를 평범한 거울로 반사하는 장면도 있지만, 거울이 반사하는 빛 영역대는 가시광선에 치중되어 있기에 열량 대부분이 거울에 누적되면서 녹거나 깨진다.
4.1. 예시
미국 애니메이션에서는 총기 규제로 인해 대부분의 저연령 작품에 나오는 군인이나 요원들의 무기는 실제 화기 대신 미사일이나 레이저총으로 대체하며, 영화에서는 간단한 특수효과로 표현할 수 있기에 공포탄을 대량으로 써야 하는 실탄 화기보다 영화 제작비가 적게 든다.
- 데스티니 가디언즈
- 추적 소총(Trace Rifle)
- 선형융합소총
- 전능자의 주포
고출력 에너지 광선을 발사하는 무기. 배경이 먼 미래임에도 불구하고 수십 개의 총이 있는 다른 무기 군과는 달리 추적 소총은 단 4개밖에 없는 무기 군이다. 하지만 그 4개의 무기가 모두 게임 내 최고등급인 경이(Exotic) 무기들이라 희귀 무기 취급되고 그 4개의 성능이 모두 준수한 편이라 애용되는 무기 군이다. 2021년 최신 업데이트 기준으로 7개로 늘어났고 경이가 아닌 전설등급 추적 소총도 추가되었다. 초현실적 존재들이 있는 데스티니 세계관답게 단순한 레이저나 입자빔이 아니라 절대영도의 빔, 물질붕괴 파장, 스스로 태양처럼 발화하는 결정, 시공간 에너지, 적을 공허로 바꾸는 광선 등등 뭔가 기상천외한 원리를 가진 무기들이 많고, 그래서인지 화력이 중화기를 제외하면 최상급에 속한다.
막대한 에너지를 가속해 쏘는 무기. 지향성 빔을 쏘는 추적소총과 달리 단 한 번의 사격으로 모든 에너지를 방출해 대미지를 입히는 펄스 형식이다. 본격적인 중화기라 대미지가 추적소총을 넘어서 게임 내 최상급에 해당한다.
전능자라 불리는 기갑단의 함선에 탑재된 주포. 원리는 불명이지만 항성에 발사하면 초신성 폭발을 일으켜 행성계 전체를 파괴한다.
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라바 - 비둘기 형제 야실버&어실버의 대머리
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스타워즈 시리즈
원리를 따져보면 탄체를 가속시켜 쏘는 입자가속포 비스름한 물건이라 레이저는 아니다. 다만 영미권 SF에 지대한 영향을 끼친 스타워즈 시리즈의 영향력 덕분인지 탄체를 발사하는 플라즈마 병기나 입자포 계열 무기에 레이저라는 이름이 붙는 경우가 왕왕 생기게 되었다. 스타워즈 시리즈에서 레이저는 보병 무기부터 시작해서 전함 클래스, 심지어는 데스 스타에 탑재하는 초대형 무기에 이르기까지 가장 일반적인 무기 체계이다.
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슈퍼전대 시리즈
멤버 전원의 공통무기이자 거의 전 작품에서 필수격인 기본무기다.
- 에이스 컴뱃 시리즈
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전술 레이저 시스템(Tactical Laser System. TLS)
전투기에 탑재되는 소형화된 레이저포다. - 엑스칼리버
- ADF-01
- ADFX-01
- ADF-11F
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커맨드 앤 컨커 시리즈
타이베리움 시계열에서 악역 세력인 Nod 형제단이 운용하는 무기체계로 등장하며, 작중 시리즈가 거듭되며 점차 발전하는 모습을 보여준다. 1990년대 후반이 배경인 타이베리안 던에서는 거대한 크기의 방어 시설인 빛의 오벨리스크가 등장한다. 오벨리스크는 보병은 물론 어지간한 차량도 한방, 주력전차급 유닛도 한두 방에 파괴하는 무지막지한 위력을 지녔지만 그에 걸맞게 전력 소모량이 엄청나다는 단점도 지녔으며, 이후 Nod의 레이저 무기는 오벨리스크를 소형화하는 방향으로 가게 된다. 타이베리안 던 이후 시점인 레니게이드 때는 보병용 레이저 무기가 실험적으로 제작되기도 하였으며, 타이베리안 선의 배경이 되는 2030년대가 되면 오벨리스크의 레이저를 소형화하는 기술이 거의 완성되어 레이저 포탑이나 레이저 펜스가 기지의 기본적인 방어시설로 등장하게 된다. 이보다도 더 이후(2047년)인 타이베리움 워 시점이 되면 소형화가 더 진전되어 고정된 기지 방어 시설 외에 스콜피온 탱크나 베놈, 아바타 워메크 같은 차량/항공기용 무장으로도 실용화되었고, 코만도 같은 특수부대 한정이지만 보병용 무기로도 등장하고 있다.
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탐정 갈릴레오
드라마 1화인 '불타다' 편에서 사용된다. 범인이 피해자를 살해할 때 사용한 도구가 이산화 탄소를 매질로 사용하는 레이저였다. 레이저로 피해자의 머리를 노려 쏘아 머리를 태워서 그 여파로 피해자가 불타 죽은 것.
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테라 인빅타
근미래 전략 시뮬레이션 게임으로 플레이어가 연구해서 우주군함에 장착할 수 있는 무기로 등장한다. 구경, 파장, 회절에 의한 유효사거리 제한 등 스펙이 있으며, 심지어 게임 내부적으로 진동(jitter)도 고려하여 데미지가 계산된다.
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폴아웃 시리즈
폴아웃, 폴아웃 2에서는 제2차 세계 대전에서나 나타날 듯한 모습을 하고 있다. 제식 명칭은 Wattz 2000 Laser Rifle. 공격력은 좋지만 엔클레이브 군인들의 어드밴스드 MK-2 파워 아머는 이를 무력화하는 소재가 붙어 있어서 정작 엔클레이브 군인들과 싸울 때는 쓸 수 없다. 엔클레이브와 암거래로 레이저 피스톨을 얻은 뉴레도의 무식한 마피아들은 라이트브링어라 부르면서 꽤 숭배하는 듯한 모습을 보인다.
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하프라이프 - 동작 감지식 레이저 지뢰(트랩마인)- 레이저를 활용한 병기긴 하지만 레이저 감지식 지뢰라 레이저 그 자체가 무기인 것은 아니다.
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AKIRA
인간의 반응속도를 넘을 뿐만 아니라 염동력으로도 방어할 수 없어서 초능력자도 잡을 수 있는 무기로 등장한다. 파라다이스 등 여러 만화에서 이런 느낌의 최종병기로 등장하는 사례가 많다.
- Skibidi Toilet - 레이저 포드 토일렛들을 비롯한 대부분이 미사일을 쓰거나 레이저 포드를 쓴다.
- Pixel Gun 3D 저격총의 3분의 1이 레이저이다. 엄청나게 굵은 레이저를 발사하는 스트림 빔 무기들도 있다.
- 콜 오브 듀티 시리즈
- 콜 오브 듀티: 어드밴스드 워페어 - EM-1 레이저 소총이 등장한다.
- 콜 오브 듀티: 인피니트 워페어 - 24세기인지라 레이저 총기류가 실탄 못지않게 다양하게 등장한다.
- 콜 오브 듀티: 뱅가드 - 어드밴스드의 EM-1이 EX-1으로 재등장.
[1]
초지평선 레이더와는 전자기파를 쏜다는 점에서 거의 동일한 원리이며, 레이더파의 경우 열권의 전리층이 반사체 역할을 한다.
[2]
인게임에야 에너지 투사체처럼 나오지만 툴팁 설명에는 레이저 광선이라고 되어있다.