광신호를 전기적 신호로 변화하는 광수신기 소자와 파장기변 광원 소자 개발

5G 통신망을 위한 부품이 개발됐다.
 
한국전자통신연구원(ETRI)는 광 송수신 부품을 국내 독자기술로 개발했다. 기존 전달망이 100G 내외였는데 이를 4배 확대해 400Gbps로 끌어 올렸다.
 
ETRI는 새로운 네트워크 확장을 위해 현재보다 4배 이상 트래픽이 폭증해도 광케이블의 추가 증설 없이 대용량 데이터 통신 수용이 가능한 기술을 국내 독자 개발한 부품을 사용, 실 환경 시연에 성공했다.
 
ETRI가 개발에 성공한 광 송수신 부품은 크게 두 가지다. 먼저 400Gbps급 광신호를 전기적 신호로 변환하여 수신하는 400Gbps급 광수신기 소자와 전기적 신호를 광통신망으로 보내기 위해 전기를 광에 실어야 하는데 필요한 파장가변 광원소자를 개발했다.
 
연구진은 핵심소자를 직접 개발하고 이를 광 모듈에 집적함으로써 초소형 부품을 개발하는데 성공하였다. 개발한 코히어런트 광 수신소자는 3cm x 1cm이고 광 송신소자는 2cm x 1cm크기다.
 
이로써 향후 본 기술들은 광 송·수신기로 모듈화되어 광통신을 위해 중계기처럼 활용될 전망이다. 이러한 시스템들은 향후 트래픽이 심한 대도시를 중심으로 각 도시에 설치될 것으로 보인다.
 
ETRI는 본 시스템들은 향후 이동통신사의 코어망이나 메트로망의 노드에 설치되어 트래픽을 효과적으로 조절케 된다고 설명했다. 향후 본 기술은 광 트랜시버 제조사를 거쳐 광 전송 장비업체에 탑재, 통신 사업자에 의해 본격 사업화가 이뤄질 것으로 보인다.
 
연구진은 먼저 전송확인을 위해 지난달, ETRI 연구원내 4동 실험실에서 신호생성기를 통해 400Gbps급 전기신호를 만들었다. 만든 신호를 빛에 실어 광섬유망을 통해 서울까지 보낸 후 다시 대전까지 왕복으로 전송하는데 성공했다.
 
ETRI가 성공한 왕복전송 시험은 총 510km에 달하며 한국정보화진흥원에서 운용하는 미래네트워크 선도 시험망(KOREN)을 이용했다.
 
연구진은 이번 기술개발로 기존 광통신을 이용할 경우 광케이블을 추가로 깔아 확장하는 방식이었는데 ETRI는 수천억 원에 달하는 추가적인 광케이블 포설 없이 기존 광케이블을 이용하되 광 송·수신 장비 교체만으로도 이를 해결하는 부품 기술개발에 성공, 경제적 이익은 물론 시간적, 물리적으로도 가장 효과적이라고 말했다.
 
또한, 본 기술은 전송거리, 통신품질 등 사용자 요구에 적합한 통신 서비스를 제공하기 위해 전송용량, 변조방식, 파장을 소프트웨어로 제어·관리할 수 있는 차세대 광 네트워크 핵심기술이다. 전송용량을 변경하기 위해 하드웨어를 교체할 필요가 없어 효율성증대 및 비용절감에 큰 효과를 갖는다.
 
ETRI 김종회 광통신부품연구그룹장은“개발한 광부품은 실리카, 폴리머 등 저가형 소재를 사용, 가격경쟁력이 있고 400Gbps 이외에도 100Gbps, 200Gbps 등 다양한 데이터 용량을 부품 교체 없이 그대로 사용할 수 있어 기존 광통신망에도 적용될 수 있는 장점이 있다”고 말했다.