[포토닉스 코리아 2023]ETRI 호남권연구센터, 광융합분야 최신 연구결과물 선보여

한국전자통신연구원(ETRI) 호남권연구센터(센터장 강현서)는 광주시를 비롯한 전남·전북·제주 등 호남지역 정보통신기술(ICT) 확산에 주력하고 있다. 광융합, 인공지능(AI), 헬스케어, 드론, 스마트시티 등 지역 산업과 관련한 핵심기술 개발 및 사업화 연계개발(R&BD)로 중소기업 육성을 위해 노력하고 있다.

특히 주력 분야 가운데 역사가 가장 오래된 광통신 분야는 2016년 구축한 국내 최고 수준의 중소기업 공동활용 인프라인 광패키징기술지원센터(OPAC)를 중심으로 중소기업과 상용화 공동 연구로 매출 성과를 창출하는 등 국내 광통신부품 상용화 거점의 중추적인 역할을 수행하고 있다. 최근에는 AI 기술과 광기술을 융합한 응용제품 개발로 국가 재난안전과 사회 문제를 해결을 위한 다양한 솔루션을 제공하는 등 광기술의 응용범위를 확대해 가고 있다.

호남권연구센터는 15~16일 이틀간 광주 김대중컨벤션센터에서 열리는 '제21회 국제광융합산업전시회(포토닉스 코리아 2023)'에 최신 광통신 부품 등 광융합분야 연구결과물을 선보인다.

광통신 부품 분야에서는 5세대(5G) 이동통신 및 데이터센터 네트워크 핵심부품인 100기기비피에스(Gbps)급 광원소자, 수광소자 등 화합물반도체 공정 기반 광소자, 800Gbps 광트랜시버, 차세대 테라비피에스(Tbps)급 광반도체 패키지에 적용하는 초고속 유리 관통 전극(TGV) 인터포저 등을 전시한다. AI 서비스·6G 서비스 등의 고도화를 위한 네트워크 인프라의 핵심부품으로 전쟁과 전염병 등으로 급변하는 국제정세 속에서 글로벌 가치 사슬(GVC) 변화에 능동적으로 대처하고 미래시장을 선도하기 위해 국산화가 시급한 제품들이다.

지난 2016년 이후 총 1600억원의 중소기업 매출 성장을 견인한 호남권연구센터는 보유중인 기술과 국내 최고의 광통신부품 시생산 인프라를 활용해 내년까지 상용화를 완료할 계획이다. 고객 확보를 통해 100억 원의 초기시장 매출을 목표로 하고 있다.

센터는 현재 개발중인 위성-위성간, 위성-지상간 데이터를 송수신할 수 있는 자유공간 양방향 레이저 통신 터미널 시제품도 전시한다. 최근 해외 주요국은 기존 유선망 중심의 5G 이동통신망을 저궤도(고도 약 500㎞~2000㎞) 위성통신을 중심으로 하는 6G 이동통신망으로의 고도화하기 위해 치열하게 경쟁하고 있다.

센터는 기가급(Gbps) 전송속도를 갖는 레이저 통신 터미널의 경우 4K급 고해상도 영상을 지상 2㎞ 구간에서 실시간 전송하는 현장 실증을 완료했다. 우주공간 통신을 위해 고속 스티어링 미러(FSM) 기술을 적용한 레이저 통신 터미널을 개발할 예정이다. 이 제품은 육해공 전역의 통신 음영지역을 해소하고 선박, 자동차, 드론 등 이동수단의 완전한 자율주행 기술이 실현됨은 물론 재해·재난·분쟁 등 국가 위기상황에서 가용할 수 있는 긴급 통신망으로서의 중요도도 높아 향후 국내 기술 내재화가 절실한 상황이다. 레이저 통신 터미널 기술 고도화와 조속한 국산화를 통해 저궤도 위성에 성공적으로 탑재 될 수 있도록 관련 중소기업과 협력해 나갈 계획이다.

통신부품 외에 호남권연구센터 ICT와 광기술을 융합한 대표적인 연구성과로 3D 플렌옵틱 현미경도 전시한다. 플렌옵틱이란 '완전한 광학'이라는 라틴어의 조합된 단어로 곤충의 겹눈구조와 같이 미세한 렌즈가 배열된 소자(마이크로렌즈어레이)를 통해 물체의 3D 이미지를 획득할 수 있고 광학계 구성과 인공지능을 활용한 이미지 처리를 통해 수 마이크로미터(㎛) 크기부터 수십 센티미터(㎝) 크기까지 이미지 획득 범위의 확장이 가능하다. 이미 촬영한 영상에 대해서 초점이나 다양한 각도에서 관찰하거나 3D 촬영을 위한 광학계의 초점이동이 필요 없다는 기구적인 장점으로 고속 촬영에 유리하며 반도체 패키지와 같은 제조산업을 중심으로 수요가 증가하고 있다.

센터는 적층형 마이크로렌즈어레이 등 기술 차별화를 위한 핵심 특허를 확보해 왔으며, 국산화를 위한 기술 내제화를 위해 국내 산업계와 협업을 강화할 계획이다. 반도체 분야 외에도 생산성 향상을 위해 불량검출 설비의 정확도와 고속화가 필수적인 이차전지, 전장부품 등 제조업 산업분야와 실시간 세포증식 분석, 손톱질환 분석 등 바이오 의료 산업 분야를 중심으로 기술 활용범위를 넓혀갈 예정이다.

이와 함께 한문 고서의 정본화를 위한 이본과의 대조 작업, 문자인식 검수 작업 등을 지원하는 개방형의 공동번역 스마트워크 플랫폼과 일반 국민들이 직접 체험할 수 있는 한자 인식·번역 키오스크도 함께 선보일 예정이다. 현재 한문 고서 번역전문가들은 고서 원문의 한자를 일일이 직접 입력하고 확인한 후 번역하는 노동 집약적 업무를 수행하고 있다. 하지만 이 기술은 단순한 이미지 스캔과 정확도 높은 AI 학습기능을 활용해 한자를 인식하는 방식으로 번역 작업의 시간 단축, 효율성 및 편의성 등을 획기적으로 개선할 수 있다. 센터는 관련 기업에 기술이전을 통해 국내 국공립 도서관과 고서 번역기관 등에 소장된 고서의 한자 인식 및 번역을 위한 인공지능 기반 스마트워크 플랫폼을 구축함과 동시에 한자 인식 관련 번역 서비스 등 분야로 사업화를 추진할 계획이다.

강현서 센터장은 “지난 20년간 축적한 광융합 기술을 바탕으로 Tbps급 광통신 부품 기술과 저궤도 위성통신을 위한 레이저 통신 터미널 기술을 선제적으로 확보해 차세대 6G 이동통신 고도화에 기여하고, 3D 이미징 기술 및 한문 고서 번역 기술 등 AI 기반 융합기술 확산을 통해 지역 산업의 지속가능한 성장동력 확보에 기여 하겠다”고 말했다.

〈본 기사는 한국전자통신연구원(ETRI)·전자신문 공동기획으로 작성되었습니다.〉

광주=김한식 기자 hskim@etnews.com