ETRI, 400G 光 송·수신 엔진 세계 첫 개발

기존보다 전송속도 4배, 데이터 처리 용량 8배 증가
ETRI 연구진이 개발한 400G 광학송수신 엔진이 PCB 평가보드에 장착된 모습. <사진=ETRI 제공>ETRI 연구진이 개발한 400G 광학송수신 엔진이 PCB 평가보드에 장착된 모습. <사진=ETRI 제공>

국내 연구진이 초대형 데이터센터, 이동통신 기지국 등에 쓰일 수 있는 광 송·수신 엔진을 개발했다. 해당 기술은 10만명이 동시에 고화질 유튜브 영상을 스트리밍할 수 있는 수준이다. 

ETRI(한국전자통신연구원·원장 김명준)는 대면적 데이터센터용 400Gbps 광 송·수신 엔진 및 광소자 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 연구진은 광 송·수신 엔진과 엔진 내 들어가는 광소자를 설계부터 제작 단계까지 모두 자체 개발한 기술을 활용했다. 

데이터센터는 컴퓨터 서버의 방대한 정보를 저장하고 안정적으로 관리하는 시설이다. 정보통신기술(ICT) 발전과 가상·증강(VR·AR)현실 등 관련 서비스 증가로 데이터 사용량이 늘어나는 추세다. 이에 따라 데이터 전송 속도와 처리 용량이 발전한 데이터센터용 광통신 기술 개발이 필요했다. 

기존 데이터센터에는 주로 100Gbps용 광트랜시버가 사용됐다. 네 개의 채널을 이용해 25Gbps씩 전송이 가능했다. 

ETRI 연구진은 전송 속도를 4배 높여 채널당 100Gbps급 전송이 가능한 EML 소자를 만들었다. 이를 통해 EML 광원 소자 4개와 광 검출기, 광 송신부, 광 수신부 등이 집약되어 총 400Gbps 데이터 전송이 이뤄지는 광 송·수신 엔진을 개발했다. 

이번에 개발된 광 송·수신 엔진은 기존처럼 광트랜시버에 내장해 사용도 가능하고 통신 장비 라인카드 보드 상단에 부착도 가능하다. 400G급 속도를 달성한 것은 이번이 처음이다. 

연구진은 소형화를 이뤄내면서 전송 속도와 처리 용량도 늘렸다. 기존 통신 장비는 광트랜시버 32개를 전면부에 꼽는 구조로 이뤄져 있었다. 하지만 연구진이 개발한 엔진은 통신 장비의 라인카드 상부에 최대 64개까지 부착할 수 있다. 처리 용량이 최대 8배로 늘어날 수 잇을 전망이다. 

ETRI 연구진은 한 채널당 전송 속도를 높이면서도 작고 단순하게 설계했다. 기존에도 낮은 전송 속도 성능을 지니는 EML을 여럿 붙여 400Gbps급 광트랜시버를 개발한 사례가 있었다. 다만 채널 수가 많아지면 부품 값이 비싸다는 부담이 있고, 설계도 복잡해 소형화하기 힘들다.

백용순 광무선원천연구본부장은 "데이터센터 시장에 적용할 수 있는 400G 광 송·수신엔진과 핵심 광 소자를 처음으로 개발했다"면서 "국내 광부품 산업 경쟁력 확보에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 

향후 연구진은 해당 기술 안정화에 노력하고, 400Gbps를 넘어 1Tbps(테라) 기술도 개발할 계획이다.  
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