ETRI, 광대역 파장안정화부품모듈 국내 최초로 개발

- 고부가가치형 대용량 광통신 시스템의 핵심 부품으로서, 세계 최고 수준의 경제성과 품질을 동시에 구현 -

 차세대 대용량 광통신 시스템의 통신품질을 좌우하는 핵심 부품인 파장안정화부품기술이 국내에서는 처음으로 상용화 수준으로 개발되었다.이번에 독자 개발된 ETRI의 광대역 파장안정화 부품 기술은, 경제성과 품질면에서 세계 최고 수준을 갖고 있어 관련 세계시장을 적극 공략하게 될 것으로 보인다.

한국전자통신연구원(ETRI, http://www.etri.re.kr) 집적광모듈팀(팀장 문종태)은 정보통신부 선도기반기술개발사업의 일환으로 모든 중·장거리 광송신용 레이저를 지원하는 "광대역 파장안정화 모듈"을 국내 처음으로 개발하였다.파장 안정화 부품은 광신호 레이저의 품질을 검사하여 파장의 일관성 등에 문제가 있을 경우에 이를 감지, 즉각 바로잡는 부품이다.국내 최초로 개발된 ETRI의 광대역 파장안정화부품 모듈은 호환성, 품질,경제성 등의 면에서 세계 최고 수준의 우위성을 갖고 있어 더욱 주목된다.

●전적으로 외산제품에 의존해 온 대용량 광통신 핵심부품

파장안정화부품은 광신호를 담는 레이저 광신호의 상태를 안정적으로 유지시켜주는 장치로서 특히 대용량, 고부가가치의 광통신 시스템에서는 필수적으로 사용되는 부품이다.가격 역시 고가여서 광송신 부분 원가의 30% 이상이 파장안정화 부품 가격으로 이루어질 정도이고, 장착 과정도 복잡해 광송신부 내에 구성부품들을 일일이 주입해 조립해야 하므로 수공비 역시 적지 않게 지불해야 한다.또한 호환성도 낮아 광통신 시스템들이 사용하는 파장안정화 부품의 종류도 제각각이었으며 이에 따라 부품 가격도 더욱 비싸지게 되었다.이러한 고비용 구조는 고스란히 통신서비스 이용료로 전가되어 왔다.

●기존 광원 모듈에 내장형, 또는 외장형으로 사용가능 - 저가격, 소형화

ETRI의 광대역 파장안정화부품 모듈은 호환성이 뛰어나 하나의 단일 부품으로 모든 종류의 중·장거리 광통신 시스템에 탑재할 수 있다. 또한 일체형 모듈 형태로 설계되어 대량으로 생산해 시스템에 즉시 탑재시킬 수 있으므로 생산원가와 수공비 모두를 절감할 수 있게 한다. 이는 기존 선진국 제품에 비해 파장안정화부품 관련 원가를 절반 이상 절감할 수 있게 하여 경제성을 크게 높여준다. 또한 보다 집적화된 설계로 기존 제품의 절반 이하의 크기로 외장형 파장안정화부품 모듈을 구현할 수 있음은 물론, 송신부 안에 내장형으로 탑재시킬 수도 있어 유지·보수에도 유리하다.

●개발 결과의 의미 및 시장 전망

광통신 산업은 세계적으로 저비용화를 위한 대용량화를 지향하고 있어 현재 연 750억 원(6,500만 달러) 규모인 파장안정화 부품 세계 시장(추산)은 지속적으로 성장할 것으로 보인다.ETRI의 광대역 파장안정화부품 모듈 기술은 고성능 집적화와 저가격화를 동시에 실현함으로써 관련 시장은 물론 이를 핵심부로 하는 고부가 광송신 부품 세계시장(연 2,500억 원, 2억 2천만 달러)까지도 공략할 것으로 보인다.또한 광대역 파장안정화 원천기술을 확보함으로써 광통신용 광원부품분야 전반에 큰 파급효과를 미칠 것으로 보인다. 문종태 팀장은 "이번 개발물과 관련, 2건의 핵심 특허를 국내·외에 출원하여 우리나라 독자의 지적 재산권을 확보하였으며, 낮은 가격으로 생산할 수 있는 공정 기술 개발을 통하여 국제 경쟁력까지 확보하였다는데 큰 의미가 있다"고 말했다.

[ 상세 설명자료 ]

한국전자통신연구원(ETRI, http://www.etri.re.kr) 집적광모듈팀(문종태 팀장, 김종덕 선임연구원)은 정보통신부 선도기반기술개발사업의 지원을 받아 넓은 파장영역에 걸쳐 광원의 파장 및 출력을 전기적 신호로 정확하게 감지해 주는 "광대역 파장안정화 모듈"을 국내 처음 개발하였다.

● 기존 광원 모듈에 내장, 또는 외장 형으로 사용가능 - 저가격, 소형화

본 기술은 하나의 단일 부품으로 WDM 광통신에 사용되는 S, C, L-band까지의 폭넓은 영역에 걸쳐 광 출력 및 파장을 감지하여 제어가 가능하도록 하였다. 기존 공정에서는 가격이 비싼 부품을 적용하여 조립 제작하던 모듈을 새로운 저가격 광 정렬 기술을 개발하여 가격 경쟁력을 확보하였다. 특히 일체형 모듈형태로 소형화하여 광원모듈에 내부에 집적이 용이하도록 설계,제작 되었다. 이러한 소형화의 장점은 단일파장 WDM용 광원은 물론 차세대 광원 부품인 광대역 파장변환레이저 모듈 내에 내장형으로 사용이 가능하며, 외장형 파장안정화모듈에 적용할 경우에도 기존 부품 크기를 절반이하로 줄일 수 있다.

● 개발 결과의 의미 및 시장 전망

전 광통신망에 걸쳐 저비용화를 위한 궁극적 기술로 평가받고 있는 WDM 광통신망기술에서 100GHz 이하의 채널간격을 위한 모든 WDM용 광원에 파장안정화기술이 요구되는 만큼 본 광대역 파장안정화기술의 확보는 광통신용 광원부품분야에 파급효과가 클 것으로 기대되며, 고성능 집적화 및 저가격화를 통하여 향후 고도성장이 예상되는 광부품 시장에서 대외 경쟁력을 확보할 수 있게 되었다.

● WDM (파장분할 다중화, Wavelength Division Multiplexing)

광신호 전송 용량을 증대하기 위하여 여러 개의 서로 다른 파장을 갖는 빛은 공통의 매질을 통과할 때 섞이지 않는 특성을 이용하여 각 파장에 일정 디지털 신호를 변조하여 혼합함으로써 전체 전송용량을 증대하는 파장 분할 혼합 기술임. 전송신호의 시간대별 분할 방식인 TDM (time division multiplexing)에 대응되는 기술임.

● S, C, L-band

광통신 사용되는 빛의 스펙트럼 밴드중의 일부로써 광섬유의 전송손실이 가장 적은 파장영역으로 주로 중장거리 통신에 사용되는 파장대역 S(Short-wavelength) band: 1460~1530nm C(Conventional) band: 1530~1565nm L(Long-wavelength) band: 1565~1625nm