"10만 명 동시 고화질 영상 실시간 재생"…400 기가급 광 송수신 엔진 개발

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기존 전송 속도 4배, 데이터 처리용량 8배↑
ETRI "400Gbps 넘어 1Tbps(테라) 개발 도전"

ETRI 연구진이 400G 광 송수신 엔진에 사용된 반도체 광원 칩을 점검하고 있다. 왼쪽부터 윤석준 연구원, 이서영 선임연구원. (사진=ETRI 제공)
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초대형 데이터센터나 이동통신 기지국 등에서 쓰일 수 있는 400기가(Gbps·초당 기가비트)급 광 송수신 엔진을 국내 연구진이 최초로 개발했다.

기존에 주로 쓰이던 통신장비보다 전송 속도는 4배, 데이터 처리용량은 8배 높은 성능을 지니며 10만 명이 동시에 고화질 유튜브 영상(720p)을 스트리밍할 수 있는 수준이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 '대면적 데이터센터용 400G 광 송·수신 엔진 및 광소자' 기술을 독자 개발하는데 성공했다고 25일 밝혔다.

데이터센터는 방대한 정보를 저장하고 안정적으로 관리하는 시설로' 컴퓨터 서버들의 호텔'로 불린다.

제4차 산업혁명이 가속하면서 가상현실(VR)이나 증강현실(AR) 등 관련 서비스의 증가로 데이터 사용량이 늘며 데이터 전송 속도와 처리 용량이 더욱 큰 데이터센터용 광통신 기술이 필요했다.

기존 데이터센터는 주로 100Gbps용 광 트랜시버를 사용했다. 레이저 다이오드(EML) 소자 4개가 들어간 방식으로 네 개의 채널을 이용해 25Gbps씩 전송이 가능했다.


연구진은 전송 속도를 4배 높여 채널당 100Gbps급 전송이 가능한 EML 소자를 만들었다. EML 광원 소자 4개와 광 검출기, 광 송신부, 광 수신부 등을 집약해 총 400Gbps의 데이터 전송이 이뤄지는 광 송·수신 엔진을 개발했다.

이렇게 채널당 100Gbps 기반의 광 송·수신 엔진을 이용해 표준 규격을 맞춰 400G급 속도를 달성한 것은 연구진이 세계 최초라고 ETRI는 설명했다.


또 엔진을 소형화하면서 한 통신 장비에 엔진을 2개 부착할 수 있어 최대 처리 용량을 기존 3.2테라바이트(TB)에서 25.6TB까지 늘릴 수 있다고 ETRI는 덧붙였다.

연구진은 향후 400Gbps를 넘어 1Tbps(테라) 개발에 도전할 계획이다.

특허를 출원한 ETRI는 국내 광부품 업체들에 이전해 일본의 수출 규제에 대비하고 있다. 또 데이터센터 시장에서 경쟁할 수 있도록 지원하기로 했다.

ETRI 백용순 광무선원천연구본부장은 "빠르게 성장하는 데이터센터 시장에 적용할 수 있는 400G 광 송·수신 엔진과 핵심 광소자를 세계 최초로 개발하면서 국내 광부품 산업의 경쟁력 확보에 기여할 수 있다"고 말했다.

이번 연구는 지난 2018년부터 과학기술정보통신부가 지원한 '데이터센터 통신용량 증대를 위한 저전력 On-Board 집적 400Gbps 광 송수신 엔진 기술' 과제 수행을 통해 진행했다.

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