우주에서 광통신 가능한 광스위치 국내 기술로 개발

대구경북과학기술원 연구팀

우주에서도 통신 가능한 광스위치를 개발한 대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀. 사진 왼쪽부터 로봇공학전공 한상윤 교수, 김동욱 박사과정생, 홍명석 기초학부생. 제공=DGIST

[아시아경제 김봉수 기자] 국내 연구진이 우주에서도 광통신이 가능한 광스위치를 개발했다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 한상윤 로봇공학전공 교수가 유경식 한국과학기술원(KAIST) 교수 공동연구팀이 광 반도체를 미세하게 움직이는 기술을 활용해 광신호를 공기 중으로 전송할 수 있는 광 스위치를 개발했다고 16일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 자율 주행차, 드론 등의 이동체와 초고속 데이터 통신이 가능해 짐은 물론 인공위성과 지상 간의 초고속 광통신이 가능해질 것으로 기대된다.

광통신 기술은 빛을 이용해 정보를 먼 거리로 전달하는 기술로, 대량의 정보를 원거리에서 송·수신할 수 있도록 다양한 형태로 발전을 거듭해왔다. 현재 광통신을 가능하게 하는 기술 중 가장 널리 쓰이는 것은 광섬유 기술이다. 광섬유는 빛을 전달하기 위해 만든 섬유 모양의 전선으로 매우 빠른 속도와 신호의 왜곡이 적지만 보수가 힘들고 구부림에 약하다는 단점도 있다.

연구팀은 광섬유 없이도 초고속 광통신이 가능한 광스위치를 개발했다. 이번 연구에서 개발한 광스위치는 원하는 파동 신호를 출력할 수 있는 소재인 푸리에 렌즈에 기반해 기존의 시스템보다 더 간단하고 직관적으로 조정할 수 있다. 또 근적외선 신호를 다양한 각도로 동시다발적으로 송출 가능하게 해 자유공간상 통신에서 용이하게 사용할 수 있다. 자율주행차용 라이다(LiDAR), 광통신, 우주 광통신 등 다양한 분야에서의 활용이 기대된다.

연구팀은 이전에 개발했었던 실리콘 포토닉(silicon photonic) MEMS 기반의 기술로 광 스위치를 개발했는데, 전력 소모를 기존 방식인 열 광학 방식에 비해 1000배 이상 낮출 수 있다.

이번 연구 결과는 세계 유명 광학회인 'OFC(Optical Fiber Communications Conference and Exhibition)'에서 상위 10% 논문에 수여하는 'Top-scored paper'에 선정됐다. 학술지 'IEEE Journal of Lightwave technology (IF=4.288)'의 special issue에 초청을 받기도 했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr