SEOUL, KOREA- 최근 스마트폰 3천만 시대의 도래와 콘텐츠의 고급화에 따라 네트워크에도 한계가 다다르고 있다. 현재 이러한 트래픽 과부하를 해결하기 위해 사용하고 있는 광 통신 기술 또한 수요를 만족시킬 수 없는 상황에 다다랐다.이에 새로운 네트워크 확장을 위한 기술이 필요했는데 국내 연구진이 미국과 국제 공동연구를 통해 현재보다 2.5배 이상 트래픽이 폭증해도 현 수준의 인터넷이 가능한 기술을 세계 최초로 실환경 시연에 성공하는 쾌거를 이루어 냈다.
ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 11일, 벨랩과 함께 KAIST 문지캠퍼스에서 한국정보화진흥원에서 운용하는 미래네트워크 연구 시험망(KOREN)을 이용, 서울과 100Gbps급 송수신에 성공했다고 밝혔다. 전송거리는 대전과 서울 왕복, 총 510km에 달한다.
ETRI가 개발에 성공한 기술은 한국과 미국 사이를 인터넷으로 연결하는 장거리 전달망(롱 홀)인 해저 광 케이블이 기존 최대 40Gbps급이었는데 이를 100Gbps급으로 확대한 것이다. 즉 해저에 광 섬유가 깔린 네트워크 고속도로를 기존대비 2.5배 크게 확장한 개념이다. 따라서 스마트폰 및 인터넷 사용자가 현 수준보다 2.5배 늘어나도 현 수준의 서비스가 가능해 지는 기술이다.
기존 광통신의 개념은 101010(온 오프 방식) 등의 빛의 세기를 조절하는 개념이었는데 이번에 연구진이 개발한 개념은 빛의 고유의 성질중 위상과 편광을 조절함으로써 용량을 획기적으로 증가시켰다. 아울러 연구진은 LTE 방식(OFDM)을 적용함으로써 고속처리가 가능케 되었다.
따라서 기존 광 통신을 이용할 경우 광 케이블을 추가로 깔아 확장하는 방식이었는데 ETRI는 수 천억원에 달하는 추가적인 광 케이블 포설 없이 기존 광 케이블을 이용하되 광 송·수신 장비 교체만으로도 이를 해결하는 기술개발에 성공, 경제적 이익은 물론 시간적, 물리적으로도 가장 효과적이라는 주장이다.
이러한 기술이 성공하게 된 데에는 ETRI는 광 케이블 사이의 광 송·수신 기술을 담당했고 벨랩은 디지털 아날로그 변환기, 아날로그 디지털 변환기를 주로 맡았다. 디지털신호처리 기술은 양기관이 협업했다.
ETRI는 본 사업을 지난 2008년부터 벨랩과 국제 공동연구로 진행했다. 미래창조과학부가 지원하는 과제명은 “차세대 대용량 코히어런트(결맞음) 광 OFDM 기술”이다. ETRI는 본 과제를 지난 5년 동안 수행하며 편광 다중화 코히어런트 OFDM 광 송수신 기술 개발에 성공했다. 향후 본 기술은 상용화가 이뤄진 후 광 트랜시버 제조사를 거쳐 광 전송 장비업체에 탑재된 후 통신사업자 들에 의해 본격 사업화가 이뤄질 전망이다.
양 기관은 지난 2008년 4월, 구 지식경제부 주관하에 차세대 기술의 국제표준 공동 대응 및 국내산업 육성 방안 마련을 위한 양해각서(MOU)를 체결한 바 있고, 당해 11월부터 “차세대 대용량 코히어런트 광OFDM 기술 개발”에 착수한 바 있다.
본 기술 개발로 최첨단 광 송·수신기 국내 생산을 통한 정보통신 인프라망의 국내 조기 구축 및 관련 산업체 육성과 함께 ICT분야 일자리 창출에 큰 기여를 할 전망이다.
ETRI는 모바일 기기와 콘텐츠의 폭발적 증가, 클라우드 서비스의 출현 및 서버 가상화 등에 따라 유무선 통신 용량이 크게 증가하고 있는 현재 상황을 고려할 때 향후 5년 안에 1T(테라) bps 전송이 도래할 것이라 전망하고 있다. 연구진은 이번 100Gbps를 시작으로 오는 2016년에 400Gbps, 2020년 1Tbps개발을 목표로 하고 있다. 연구가 완성되는 2020년에는 현재보다 25배나 성능이 좋아지게 되는 셈이다.
ETRI 부품소재연구부문 남은수 소장은 “본 연구는 두 기관의 연구협력을 바탕으로 1Tbps급 차세대 대용량 유무선 통신망의 기반기술 구축과 함께 ICT강국의 면모에 걸맞는 핵심 원천기술 역량을 확보하게 되어 의미가 크다”라고 말했다.
미국 벨랩의 디렉터인 피터 윈저(Peter Winzer)는 “세계적인 ETRI의 최고 연구진과 함께 일군 성과라서 더욱 뜻 깊다. 벨랩의 광대역망 통신분야 시스템의 적용으로 향후 세계 시장을 선도할 것”이라고 말했다.
시장조사 전문기관에 따르면 향후 2017년 100Gbps 세계시장의 규모는 약 60억불 규모이며 ETRI가 개발한 광 부품 시장만도 17억불에 달할 것으로 밝히고 있어 시장전망도 좋다.
ETRI는 본 기술을 통해 국제특허출원 24개, 국내외 논문 10여편, 기술이전도 광 부품제조업체 등에 4건 이전했다. 핵심특허로는 ‘하이브리드 광 수신기 집적화 기술’과 ‘시간동기화 및 채널측정’ 기술이다.
ETRI는 초고속 인터넷망 구축 기술을 기반으로 한 미래 기회와 우리 ICT산업의 강점을 최대한 살릴 수 있는 차세대 광 통신 시스템 및 부품 분야에 대한 산업발전 기반 구축으로 미래 신성장동력을 마련했다는데 큰 의미를 두고있다.
아울러 벨랩과의 공동연구로 선진 기술 습득을 통해 기술적 장벽이 있는 코히어런트 광 기술을 최소비용으로 확보, 향후 파장 당 400Gbps 및 1테라 링크와 이더넷용 핵심 광전부품을 개발, 관련 시장을 선점할 계획이다.
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