ETRI(한국전자통신연구원)은 5G 이동통신의 근간이 되는 통신망을 위한 부품 국산화와 전송용량을 4배 확대하는데 성공했다고 6일 밝혔다.

그동안 광 송·수신을 위한 부품은 외국산으로 조립해 왔다. 이번 부품 개발로 국산화가 가능해졌다. 또 국가 간, 대륙 간 등 장거리에 포설된 광케이블을 이용해 광신호를 전송하는 전달망을 100Gbps에서 4배 확대한 400Gpbs로 끌어올렸다.

향후 5G 서비스 구현을 위해 데이터 통신 용량이 급격히 증가할 것으로 예상된다. 현재 상황을 고려할때 앞으로 5년 안에 1T(테라)bps 전송이 도래할 것으로 예상된다. 때문에 트래픽 과부하를 해결하기 위해 광통신 기술도 수요를 만족할 수 있는 데이터 전송 용량 확장이 요구되고 있다.

ETRI에서 개발에 성공한 광 송·수신 부품은 두가지다. 우선 400Gbps급 광신호를 전기적 신호로 변환해 수신하는 소자와 전기적 신호를 광통신망으로 보내기 위해 전기를 광에 실을 수 있는 파장가변 광원소자를 개발했다.

연구진은 핵심 소자를 개발하고 이를 광 모듈에 집적해 초소형 부품을 만들었다. 개발한 코히어런트 광 수신소자는 3cm x 1cm이며 광 송신소자는 2cm x 1cm 크기다.

이번에 개발된 기술은 광 송·수신기로 모듈화 돼 광통신을 위해 중계기처럼 활용될 전망이다. 이는 이동 통신사의 코어망이나 메트로망의 노드에 설치돼 트랙픽을 효과적으로 조절할 수 있다는 게 연구진의 설명이다.

연구진은 전송확인을 위해 지난달 원내 4동 실험실에서 신호 생성기를 통해 400Gbps급 전기신호를 만들었다. 만든 신호를 빛에 실어 광섬유망을 통해 서울까지 보낸 후 다시 대전까지 왕복으로 전송하는데 성공했다. 성공한 왕복전송 시험 거리는 총 510km에 이르며 한국정보화진흥원에서 운용하는 미래네트워크 선도 시험망(KOREN)을 이용했다.

연구진에 의하면 기존 광통신을 이용할 경우 광케이블을 추가로 깔아 확장하는 방식이었는데 이번 기술은 광 송·수신 장비 교체만으로 가능, 경제적 이익과 시간, 물리적으로도 효과가 크다. 특히 전송용량을 변경하기 위해 하드웨어를 교체할 필요가 없어 효율성과 비용절감 효과도 높다.

ETRI는 이번 기술을 통해 국내외 특허출원 17건, SCI 논문 11편, 광 부품 제조업체 등 기술이전 7건 등 지적재산권 확보와 산업계에 기여했다는 평가다.

이번 사업은 지난 2014년부터 과학기술정보통신부 '소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 기반 플렉시블 광노드 핵기술 개발' 지원으로 이뤄졌다. 연구진은 성과를 인정 받아 '2017년 국가연구개발 우수성과 100선'에 선정되기도 했다.

김종회 광통신부품연구그룹장은 "개발한 광부품은 실리카, 폴리머 등 저가형 소재를 사용, 가격 경쟁력이 있고 400Gbps이외에도 100Gbps, 200Gbps 등 다양한 데이터 용량을 부품 교체 없이 그대로 사용할 수 있다"고 말했다.

한편 ETRI는 오는 11일부터 7일간 미국 샌디에고에서 열리는 세계 최대 광통신 학술학회인 OFC 2018에서 관련 기술을 발표할 예정이다.