한국전자통신연구원(ETRI)이 초대형 데이터센터, 5세대(5G)·6세대(6G) 이동통신 기지국 등에 쓰일 수 있는 광원 소자를 세계 최초로 개발했다.

5기가바이트(GB) 용량 풀 HD 영화를 1초에 5.6편을 보낼 수 있는 기술이다.

24일 ETRI는 데이터센터 내부 네트워크 등에 사용, 채널당 224Gbps 광신호를 전송할 수 있는 밀리미터(mm) 크기 이하(0.2mm x 0.85mm)의 전계흡수변조형 광원 소자 기술을 독자 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

▲ ETRI 연구진이 전계흡수형 광원 소자의 전송특성을 시연하고 있다.

이 소자는 상용화되면 대용량 데이터센터 내부의 광 트랜시버(광송수신 모듈) 송신부에 들어가 타워랙에 내장된다. 일반적으로 224기가(G) 8채널 광 트랜시버 32개가 하나의 라인카드를 구성하며, 다수의 라인카드가 타워랙에 장착된다.

기존 데이터센터 내부에 사용되는 광 트랜시버에는 채널당 최대 100Gbps 광신호를 전송할 수 있는 전계흡수변조형 광원 소자가 사용된다.

ETRI는 변조 대역폭 및 데이터 처리용량을 두 배 높여 채널당 224Gbps 광신호 전송이 가능한 최고 수준의 전계흡수변조형 광원 소자를 제작했다.

또 광 결합 효율을 증가시킬 수 있는 광모드 변환기와 광원 소자의 광출력 세기를 실시간 모니터링할 수 있는 광검출기를 세계 최초로 224Gbps 전계흡수변조형 광원 소자에 단일 집적했다.

광모드 변환기 집적을 통해 광 결합 효율을 대폭 개선해 광도파로(waveguide·두 개의 광케이블을 연결해 광 신호가 전달되도록 만들어 주는 통로)와의 결합 효율을 기존 50%에서 85%로 높여 에너지 소모와 패키징 비용도 줄일 수 있게 했다.

이 광원 소자는 세계 최고 수준인 70도에서 70GHz 이상의 변조 대역폭을 보였다. 상온뿐만 아니라 70도에서도 224Gbps, 2km 광 전송이 가능한 우수한 성능이다.

ETRI 백용순 입체통신연구소장은 "빠르게 성장하는 데이터센터 및 5G·6G 시장에 적용할 수 있는 칩 단위의 핵심기술을 세계 최초로 개발하면서 국내 광소자 및 부품 산업 경쟁력 확보에 기여할 수 있게 됐다"고 말했다.

ETRI는 국내·국제 특허를 출원하고, 국내 광부품업체에 기술을 이전해 글로벌 기업들과 경쟁할 수 있도록 지원할 계획이다.

윤상진 기자  press@jeonpa.co.kr

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