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광통신 컴퓨터 구현 '청신호'...IBS, 광신호 전자소자 신호 병목현상 해소

발행일2017.03.16 14:25

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)이 광신호 기반 전자소자의 신호 병목현상을 개선하고 정보처리 속도를 40배 높이는 기술을 개발했다. 기존 기술 난제 해결로 광통신 컴퓨터 구현이 크게 앞당겨질 전망이다.

IBS는 최원식 분자분광학 및 동역학 연구단 부연구단장 연구팀이 나노 안테나를 무분별 배열해 광신호 전자소자 병목현상을 해소하는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

Photo Image<IBS가 개발한 광신호 기반 전자소자 기술로 동시에 6개의 마이크로프로세서에 플라즈몬신호를 전달하는 모습.>

광신호 전자소자는 광신호를 사용해 정보의 전송 속도를 극대화할 수 있는 소자다. 광신호를 플라즈몬(자유전자가 집단 진동해 생기는 입자) 전기신호로 변환해 정보를 전달하는 방식이다. 기존 전기신호만 사용하는 소자보다 수백배 빠른 전송속도를 구현할 수 있다.

하지만 광신호를 전기 신호화 할 때 병목현상이 발생해 제 성능을 내기 어려웠다. 플라즈몬 유도에 나노 안테나를 이용하는데, 동시에 여러 개의 신호를 처리할 수 없기 때문이다. 많은 나노 안테나를 일렬로 세워 플라즈몬을 유도했다.

연구팀은 나노 안테나를 무질서하게 배치하는 방식을 썼다. 플라즈몬을 다중 산란시켜 각각의 나노 안테나가 독립된 역할을 하게 했다. 이후 플라즈몬의 움직임 패턴을 계산해 원하는 위치로 보낼 수 있도록 했다.

Photo Image<최원식 IBS 분자 분광학 및 동력학 연구단 부연구단장>

연구팀은 이 기술로 나노안테나의 정보 전송 대역폭을 기존 대비 40배 넓게 쓸 수 있다고 설명했다. 동시에 6개의 마이크로프로세서에 플라즈몬 신호를 전송하는 것에도 성공했다. 기존 방식으로는 동시에 3개 이상 신호를 전달할 수 없었다.

최원식 부연구단장은 “초고속 광통신으로 전자소자를 연결하고 전송 속도를 높이는 기술을 개발했다”면서 “앞으로 광통신 컴퓨터를 구현해 연산 및 전송 속도를 대폭 높일 수 있을 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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