"풀HD 영화 1초에 5편" ETRI, '200Gbps급' 광검출기 개발

풀HD 영화 5편을 단 1초 만에 전송할 수 있는 수준의 광검출기 소자가 개발됐다. 이 기술은 초대형 인공지능(AI) 데이터센터와 5G·6G 이동통신 인프라에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 채널당 200Gbps급 광신호 처리가 가능한 광검출기 소자를 개발했다고 19일 밝혔다.

(왼쪽부터) 안신모 박사, 한영탁 박사, 김덕준 박사. 한국전자통신연구원

광검출기는 광신호를 전기신호로 변환하는 핵심 반도체 부품이다. 데이터센터와 통신망의 데이터 수신 성능을 좌우하는 필수 요소로 꼽힌다.

특히 200Gbps급 광검출기 칩은 세계적으로 소수 기업만 개발 가능한 고난도 기술로 분류된다. ETRI는 인듐갈륨비소(InGaAs) 광검출기 기술과 화합물 반도체 파운드리 운영 경험을 기반으로 핵심 원천기술 확보에 성공, 해외 수입 의존도를 낮추고 국내 광소자 및 부품 산업 경쟁력을 강화할 토대를 마련했다.

70GHz 이상의 대역폭과 0.75A/W 이상의 높은 광응답도를 동시에 구현한 것도 눈여겨볼 지점이다. 무엇보다 설계부터 제작에 이르기까지 전체 과정을 순수 국내 기술로 구현한 점은 의미를 더한다.

칩 후면에 인듐인화물(InP) 재질의 볼록 렌즈를 단일 집적한 '후면렌즈 집적형 구조'가 적용된 점은 광수신 효율과 정렬 편의성을 높인다. 이 구조는 수광 렌즈 부품이 필요하지 않아 패키징 단순화로 광모듈 제작비용을 절감하는 효과도 가져온다.

이를 통해 차세대 800Gbps 및 1.6Tbps 광모듈 시장에서 가격 경쟁력을 확보하는 것이 유리해졌다는 게 ETRI의 설명이다. 시장조사기관 라이트카운팅(LightCounting)에 따르면 글로벌 광트랜시버 시장의 규모는 2019년 60억달러에서 올해 180억달러로 3배 이상 성장할 것으로 전망된다.

ETRI의 광검출기 소자는 향후 AI 데이터센터 내부 네트워크용 광트랜시버 수신부에 적용될 예정이다. 데이터센터에서 흔히 사용되는 광검출기 소자의 성능은 채널당 약 112Gbps급이 일반적이지만, ETRI의 광검출기 소자는 채널당 최대 224Gbps급 광신호를 처리할 수 있어 데이터 처리 용량이 기존보다 2배 향상됐다는 점도 강점으로 꼽힌다.

권용환 ETRI 광무선연구본부장은 "AI 데이터센터와 5G·6G 시장에 적용 가능한 핵심 광검출기 소자 기술을 국내 최초로 개발했다"며 "이를 계기로 국내 광부품 산업 경쟁력도 한층 강화될 것으로 기대한다"고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr