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[IT뉴스]KAIST, 고효율·고속 광통신 기술 구현...기존 실리콘 광소자 한계 극복

온카뱅크관리자

2026-06-23 19:17:29

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="qZtcNNOcO0">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="32dd477e854b3b6dd076c6a3db8ea917f36a5b56a0ab9377fd88123a16fd251c" dmcf-pid="BRJ311B3m3" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="연구 개요. (AI 생성이미지)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/23/etimesi/20260623191017344zjga.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="zv0DcchDOp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/23/etimesi/20260623191017344zjga.jpg" width="658"></p>
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            연구 개요. (AI 생성이미지)
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          <p contents-hash="8b7f550f52ef141c8b03d8364152ec076b9357cebef93226a92bbc6a0bbe73b8" dmcf-pid="bei0ttb0DF" dmcf-ptype="general">한국 연구진이 차세대 광통신 핵심 소자인 광변조기(전기 신호를 빛 신호로 바꿔 데이터를 전송하는 장치) 기술을 개발했다. 더 적은 전력으로 더 많은 데이터를 전송할 수 있게 해 미래 AI 데이터센터 핵심 기반 기술이 될 전망이다.</p>
          <p contents-hash="8b797f256e2660b39c0d10ac123ed8a9a8cd90a15947a0a58210eecf5bea1c7e" dmcf-pid="KdnpFFKpmt" dmcf-ptype="general">한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 김상현 전기 및 전자공학부 교수팀이 한국과학기술연구원(KIST)의 한재훈 박사, 한국나노기술원(KANC)의 김종민 박사, 삼성전자 패키징사업부와 협업해 서로 다른 반도체 소재의 장점을 결합한 차세대 광변조기를 개발했다고 23일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="2bd393c2b1b3af22b8747c40dc6146e37ce7820b86afaefc97ce1cf0f5ff5b27" dmcf-pid="9JLU339UI1" dmcf-ptype="general">AI 데이터센터에서는 수많은 서버와 반도체 칩이 대용량 데이터를 실시간으로 주고받는다. 이 과정에서 광변조기의 성능은 데이터 전송 속도와 전력 효율을 결정하는 핵심 요소다. 그러나 기존 실리콘 기반 광변조기는 높은 발열과 온도 변화에 취약했고, 효율을 높이면 속도가 떨어지고 속도를 높이면 효율이 감소하는 한계를 안고 있었다.</p>
          <p contents-hash="28b673131b46e7804f3fc513d7bde17c25a2c68bae233e6742df3559c0debdbe" dmcf-pid="2iou002us5" dmcf-ptype="general">연구팀은 온도 변화에 강한 마하-젠더 구조(빛의 경로 차이를 이용해 신호를 제어하는 광소자 구조)를 유지하면서도, 실리콘 도파로(빛이 지나가는 통로) 위에 전기·광학적 반응성이 뛰어난 인화물계 반도체(InGaAsP·빛과 전기에 민감하게 반응하는 화합물 반도체) 박막을 결합했다.</p>
          <p contents-hash="6009703e4a629d8835b9f8b3f7fbace95375f32462f8ef86f19437927780a25f" dmcf-pid="Vng7ppV7DZ" dmcf-ptype="general">이는 기존 실리콘 위에 빛을 더 민감하게 제어할 수 있는 특수 반도체 소재를 덧붙인 것으로, 소자 크기는 줄이면서도 빛 신호를 더욱 효율적으로 제어할 수 있게 했다.</p>
          <p contents-hash="0bd8ebbbfcb4fb6dfbdd4b083449b62add26d1f6befd53c404ab957df6e09b54" dmcf-pid="fLazUUfzEX" dmcf-ptype="general">그동안 학계에서는 이 구조를 사용할 경우 효율을 높이면 전하가 쌓여 구동 속도가 느려지는 상충 관계가 있었다. 연구팀은 소자 내부의 충전 용량을 줄여 속도를 높이는 공핍(Depletion) 모드 구동(소자 내부 전하를 줄여 동작 속도를 높이는 방식)과, 전압이 가해질 때 물질의 빛 흡수 특성이 변하는 프란츠-켈디시(Franz-Keldysh) 효과(전기장을 가하면 빛 흡수 특성이 변하는 현상)를 결합해 이러한 한계를 극복했다.</p>
          <p contents-hash="e3211cd7119f160eb8d7e9bc0160f0ddacb3d1b272a425973be60df3925a8826" dmcf-pid="4oNquu4qwH" dmcf-ptype="general">그 결과 머리카락 굵기보다 수십 배 작은 500 마이크로미터 길이 초소형 소자에서 세계 최고 수준의 변조 효율, 고속 구동 대역폭을 동시에 달성했다.</p>
          <p contents-hash="08a68718463150f85d45c3b9c639daf8b59cb8fe27ae72fa6c922799ade5416c" dmcf-pid="8gjB778BsG" dmcf-ptype="general">이번 연구는 AI 데이터센터가 직면한 전력 소비 증가와 데이터 전송 병목 문제를 해결할 수 있는 현실적인 기술을 제시했다는 점에서 의미가 크다.</p>
          <p contents-hash="0f6be692a07b7a4c059594c4fceb319aa91b00eb733629f0d46501cdd2a6e1ce" dmcf-pid="6xetZZztEY" dmcf-ptype="general">김상현 교수는 “이번 성과는 광변조기의 효율과 속도를 동시에 높인 것으로, 차세대 AI 데이터센터와 초고속 광통신 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="16a6f38fd7642dada0acd72292e114b601d1aa183e0b7e8e5d8360661ae29762" dmcf-pid="PMdF55qFEW" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p>
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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