ETRI, 데이터 트래픽 대응할 광원소자 개발…25Gbps·30㎞ 전송

국내 연구진과 중소기업이 힘을 모아 초당 250억 개 비트(bit)를 광섬유 케이블을 통해 장거리 전송이 가능한 광원소자를 상용화하는데 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 광통신 전문기업인 엘디스와 함께 25Gbps 속도로 30㎞ 이상 데이터 전송이 가능한 전계흡수변조형 광원소자 상용화에 성공했다고 밝혔다. 이로써 데이터 트래픽 폭증에 대응하고 5G 네트워크 수요에 대응할 수 있는 기술 기반을 다졌다.

그동안 대용량 통신서비스를 수용하기 위해서는 전류인가방식으로 광원을 직접 변조해 사용해왔다. 하지만 이 방식은 광원소자의 전류 충·방전 시간 지연과 이에 따른 변조속도 감소와 신호품질 저하라는 한계가 있었다.

ETRI는 이러한 문제점을 해결하고자 전계흡수변조형 광원소자를 개발해 냈다. 이 방식은 일정한 세기로 빛을 방출하는 광원소자의 출력단에 전압인가에 따라 순간적으로 빛을 흡수해 광출력 세기를 조절한다. 이를 통해 연구진은 광원소자의 출력단에 온·오프 신호를 만들 수 있는 전계흡수 변조기(EAM)가 집적된 형태로 제작했다.
또 기존 직접변조 방식의 문제점이던 변조속도 감소와 신호품질 저하 문제의 해결이 가능해졌다. 전계흡수변조형 광원소자는 현재, 전 세계적으로 소수 기업만 시장공급이 가능해 본 기술개발로 향후 해외수입 의존에서 탈피할 수 있게 됐다.

현재까지 엘디스 양산공정에서 제작된 전계흡수변조형 광원소자는 상온뿐만 아니라 55℃ 고온에서도 25Gbps 전송이 가능하다. 또 데이터센터 내부 네트워크에 적용할 수 있는 100Gbps급 변조속도도 확보했다. 이는 글로벌 경쟁제품과 동등한 수준이다.

엘디스는 우선 25Gbps급 제품에 대한 양산 수율을 높여 국내·외 5G 시장에 공급하고, 내년 상반기 목표로 100Gbps급 제품을 출시한다는 계획이다. ETRI와 엘디스는 전계흡수변조형 광원소자의 성능 향상과 다각화를 통해 제품경쟁력 강화에도 지속적으로 협력할 계획이다. 또 반도체 공정 이후 특성 및 신뢰성 등 평가기술과 광모듈 적용을 통한 성능 최적화 등에도 노력할 계획이다.

이번 성과는 과학기술정보통신부의 '데이터센터 통신용량 증대를 위한 저전력 온보드 집적 400Gbps 광송수신 엔진 기술'과제와 '데이터센터 내부 네트워크용 800Gbps 광트랜시버 개발' 과제를 통해 진행됐다.


여용준 글로벌이코노믹 기자 dd0930@g-enews.com