AI 데이터센터 혈관 뚫렸다 ETRI 200 Gbps 광소자 확보

초대형 인공지능(AI) 데이터센터와 6G 이동통신 인프라의 데이터 처리 능력을 획기적으로 끌어올릴 핵심 병기가 국산화됐다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 채널당 200 Gbps 급 광신호 처리가 가능한 광검출기 소자를 국내 최초로 확보했다. 5 GB 용량의 고화질 영화 5 편을 단 1 초 만에 수신할 수 있는 속도다.

후면렌즈 집적형 구조 도입 통한 광수신 효율 혁신
광검출기는 빛 신호를 전기 신호로 변환하는 반도체 부품으로 데이터센터의 수신 성능을 좌우하는 핵심 요소다. 연구진은 인듐인화물(InP) 재질의 볼록 렌즈를 칩 후면에 단일 집적한 신구조를 적용했다. 수광 렌즈 부품을 별도로 설치할 필요가 없어 패키징 공정을 단순화하고 정렬 편의성을 높였다는 설명이다.

신규 소자는 70 GHz 이상의 대역폭과 0.75 A/W 이상의 광응답도를 동시에 달성했다. 크기는 0.5 mm × 0.4 mm 수준이다. 설계부터 제작까지 전 과정을 순수 국내 기술로 완수해 고속 광소자 분야의 자급제 실현을 앞당겼다는 분석이다. 관련 소자는 차세대 AI 데이터센터 내부 네트워크용 광트랜시버 수신부에 탑재될 구상이다.

800 Gbps 및 1.6 Tbps 급 광모듈 시장 겨냥 및 기술 이전 완료
글로벌 광트랜시버 시장은 2026년 180억 달러 규모로 가파르게 성장할 전망이다. ETRI는 채널당 112 Gbps 수준인 기존 성능을 224 Gbps 까지 끌어올려 처리 용량을 2 배 향상시켰다. 별도의 렌즈 부품이 필요 없는 구조 덕분에 800 Gbps 및 1,600 Gbps 급 광모듈 제작 시 상당한 비용 절감 효과가 기대된다는 평가다.

연구 성과는 지난해 일본에서 개최된 아시아·태평양 광통신 학술대회(OECC 2025)에서 발표됐으며 최근 국제학술지 '옵틱스 익스프레스(Optics Express)'에 게재됐다. 연구진은 국내 광부품 전문 기업인 ㈜우리로에 관련 기술 이전을 마쳤다. 화합물 반도체 파운드리 운영 역량과 원천 기술을 결합해 글로벌 선도 기업들과 경쟁할 발판을 마련했다는 설명이다.

해외 수입 의존도가 높았던 고성능 광소자 시장에서 가격 경쟁력을 확보한 점은 국내 부품 산업의 체질을 개선하는 분계점이 될 것으로 보인다. AI 및 클라우드 가속화로 폭증하는 데이터 트래픽을 감당할 지능형 광네트워크 구축이 향후 국가 정보통신 경쟁력을 결정짓는 핵심 고리가 될 전망이다.