대구경북과학기술원(DGIST·총장 국양)은 한상윤 로봇공학전공 교수·유경식 KAIST 교수 공동연구팀이 광 반도체를 미세하게 움직이는 기술을 활용해 광신호를 공기 중으로 전송할 수 있는 광 스위치를 개발했다고 16일 밝혔다. 자율주행차, 드론 등 이동체와 초고속 데이터 통신이 가능해 짐은 물론 인공위성과 지상 간 초고속 광통신이 가능해질 것으로 기대된다.
광통신 기술은 빛을 이용해 정보를 먼 거리로 전달하는 기술이다. 현재 광통신을 가능하게 하는 기술 중 가장 널리 쓰이는 것은 광섬유 기술이다. 광섬유는 매우 빠른 속도와 신호의 왜곡이 적다는 장점이 있지만 보수가 힘들고 구부림에 약하다는 단점도 있다.
연구팀은 광섬유 없이도 초고속 광통신이 가능한 광스위치를 개발했다. 개발한 광스위치는 원하는 파동 신호를 출력할 수 있는 소재인 푸리에 렌즈에 기반해 기존 시스템보다 더 간단하고 직관적으로 조정할 수 있다. 또 근적외선 신호를 다양한 각도로 동시다발적으로 송출 가능하게 해 자유공간상 통신에서 용이하게 사용할 수 있다. LiDAR, 광통신, 우주 광통신 등 다양한 분야에서 활용이 기대된다.
광스위치는 한상윤 교수 연구팀이 이전에 개발한 실리콘 포토닉 멤스(silicon photonic MEMS) 기반 기술로 만들어졌다. 이 방식을 사용하면 광 반도체의 전력 소모를 기존 방식인 열 광학 방식에 비해 1,000배 이상 낮출 수있다.
특히 이번 연구는 DGIST 학생들을 중심으로 DGIST-KAIST간의 협업을 통해 이루어낸 성과이다. 한 교수 연구실의 김동욱(박사과정), 홍명석(기초학부)학생이 주도적으로 연구했다.
이번 연구성과는 최근 세계최고광학회 중 하나인 'OFC(Optical Fiber Communications Conference and Exhibition)'에서 상위 10% 논문에 수여하는 톱 스코어드 페이퍼(Top-scored paper)에 선정됐다. 또 'IEEE Journal of Lightwave technology' 의 '스페셜 이슈(special issue)'에 초청을 받기도 했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
