데이터처리속도 10만배↑…‘광-라우터’ 대량생산 길 열린다

[헤럴드경제=구본혁 기자] 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 한상윤 교수와 미국 UC버클리 공동연구팀이 데이터센터의 정보 처리 속도를 획기적으로 늘릴 수 있는 반도체기반 광-라우터의 양산 테스트에 성공했다고 21일 밝혔다. 이번 성과로 고가의 데이터처리 장비인 광-라우터를 저비용으로 초소형화해 대량생산이 가능할 것으로 기대된다.

최근 세계적인 코로나 팬데믹 영향으로 비대면 서비스가 확대됨에 따라, 데이터 폭증으로 인한 데이터센터의 수요가 증가하고 있다. 특히 국내 데이터센터시장 또한 빠르게 성장하면서 더 많은 용량과 빠른 정보처리를 요구하는 광-라우터 기술이 개발 중이다. 광라우터는 반도체에서 광신호가 흐르는 길을 효율적으로 지정된 서버에 보내 줄 수 있는 데이터센터 구축의 핵심 소재다.

데이터센터의 고대역폭 네트워크는 광섬유로 이루어져 있지만 적절한 광-라우터 제품이 존재하지 않아, 네트워크를 실시간으로 재배치하기 위해 현재 전자식 라우터를 이용하고 있다. 이때 광 신호를 전자신호로 변환하는 과정을 필요로 하기 때문에, 네트워크의 대역폭이 좁아지고 추가적인 에너지 소모로 인해 네트워크의 확장성을 크게 저해된다. 이 때문에 데이터처리속도에 크게 영향을 미치는 단점이 있었다.

지난 2014년 한상윤 교수팀과 미국 UC버클리 공동연구팀은 실리콘으로 광-회로를 만드는 실리콘-포토닉스 기술을 개발, 기존대비 10만 배 이상 빠른 광-라우터를 반도체 칩 위에 초소형으로 집적하는 기술을 최초 보고한 바 있다. 공동연구팀은 이를 바탕으로 최근 상용 반도체 파운드리에서 양산하는 것에 성공했다. 현재 UC 버클리 공동연구팀에서는 관련 기술의 특허 등을 기반으로 실리콘밸리에 창업을 진행 중이다.

한상윤 교수는 “데이터센터용 광-라우터 뿐만 아니라 실리콘-포토닉스 기술로 개발된 광-회로들의 상용화가 가능해 기존 대형데이터센터의 내부 연결망을 광-네트워크로 업그레이드가 용이해졌다”며 “다양한 후속연구를 통해 현재 DGIST에서 개발 중인 광-회로들의 상용화도 꼭 이룰 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

미국 국방고등연구사업국(DARPA), 미국 과학재단(NSF) 등의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 국제광공학회에서 발행하는 ‘저널오브 옵티컬 마이크로시스템즈’ 4월 표지논문으로 게재됐다.