국내 연구진, 컴퓨터 내부서 ‘빛’으로 신호 주고 받는 기술 개발

한국전자통신연구원 제공

컴퓨터 내부에서 전기가 아닌 ‘빛’을 이용해 신호를 주고받는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 기존 컴퓨터의 처리속도나 인터넷 통신망 속도를 수 십 배 이상 끌어 올릴 수 있을 것으로 기대된다.

한국전자통신연구원(ETRI) 나노인터페이스소자연구실 김경옥 책임연구원팀은 일반 실리콘 반도체에 기반한 광 송·수신 단일 칩 개발에 성공했다고 8일 밝혔다.

빛으로 신호를 주고받는 ‘광통신’ 기술은 이미 실용화 돼 있다. 현재 기술로는 통신선 한 가닥에 최대 40Gb(기가비피에스)의 신호를 주고받을 수 있지만 송수신 장치 등 중간에 개입하는 컴퓨터 등의 속도가 느려 보통 1~2Gbp 속도로만 통신이 가능했다.

김 연구원팀이 개발한 기술을 이용하면 기존 컴퓨터의 속도가 크게 개선된다. 연산장치(CPU)와 저장장치 사이의 병목현상을 없애주기 때문이다. 특히 인터넷 통신망 속도가 큰 폭으로 높아진다. 받은 광신호를 막힘없이 처리할 수 있게 돼 광통신 한 채널당 최대 40Gbps의 속도를 낼 수 있다. 고화질(풀-HD) 영화 1편을 0.8초 만에 전송할 수 있다.

빛으로 신호를 주고받는 ‘실리콘포토닉스’ 기술은 세계적으로 연구되고 있지만 실용화 수준의 기술을 개발한 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 세계적인 3대 주요 난제로 꼽히던 전자기판, 소자의 성능, 광원 등을 무수한 실험을 통해 극복하는데 성공했다. 연구팀은 이 기술을 이용한 시제품 역시 개발했다.

김 연구원은 “이번 연구성과는 인터넷 속도뿐 아니라 대용량 컴퓨터, 더 나아가 가정용 PC의 성능도 한 차원 더 끌어 올릴 수 있는 차세대 핵심기술”이라며 “미래 컴퓨터 시장을 선도해 나가는데 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 6월 10일자에 게재됐다.

대전=전승민 동아사이언스기자 enhanced@donga.com