DGIST, 우주에서도 광통신 가능한 광스위치 개발

DGIST 로봇공학전공 한상윤 교수, 김동욱 박사과정생, 홍명석 기초학부생 *재판매 및 DB 금지

[대구=뉴시스] 박준 기자 = 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 한상윤 교수·KAIST 유경식 교수 공동연구팀은 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 가능한 것은 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 거듭해 왔다.

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 적다는 장점이 있는 반면, 보수가 힘들고 구부림에 약하다는 단점도 가지고 있다.

이에 한 교수 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.

또한 근적외선 신호를 다양한 각도로 동시다발적으로 송출 가능하게 해 자유공간상 통신에서 용이하게 사용할 수 있어 LiDAR, 광통신, 우주 광통신 등 다양한 분야에서의 활용이 기대된다.

연구의 핵심이 되는 광학 스위치는 한 교수 연구팀이 이전에 개발한 silicon photonic MEMS 기반의 기술로 만들어졌다.

이 방식을 사용하면 광 반도체의 전력 소모를 기존 방식인 열 광학 방식에 비해 1000배 이상 낮출 수 있다.

특히 이번 연구는 DGIST의 학생들을 중심으로 DGIST-KAIST간의 협업을 통해 이루어낸 성과이다.

한 교수 연구실의 김동욱(박사과정), 홍명석(기초학부)학생이 주도적으로 연구했으며 한 교수와 KAIST의 유경식 교수가 공동교신저자로 참여했다.

이번 연구에 주도적 역할을 한 김동욱, 홍명석 학생은 "보다 간단하고 효율적으로 사용할 수 있는 스위치의 개발을 통해 국민들이 실생활에서 해당 기술의 발전을 통한 편의를 누릴 수 있게 하는 것이 최종적인 목표다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 세계최고광학회 중 하나인 OFC(Optical Fiber Communications Conference and Exhibition)에서 상위 10% 논문에 수여하는 Top-scored paper에 선정됐다.

또 IEEE Journal of Lightwave technology의 special issue에 초청을 받기도 했다.


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