[대덕포럼] 광통신 기술 개발의 즐거움

한원석 ETRI 광통신부품연구실장

에너지와 반도체에 관심이 많았던 나는 연구원에 입사해 세계 최고의 태양전지를 개발하는 데 몰입했던 적이 있다. 태양전지는 반도체가 빛을 받으면 전자와 양공이 발생하고 이를 이용해 전기를 생성하는 원리를 이용한다. 하지만 최고 성능의 태양전지를 개발하기 위해서는 태양광의 파장 대역을 세분하고 이에 적합한 태양전지를 개발해 적층하고, 렌즈를 활용해 태양광을 집광하는 등 태양광의 특성을 잘 파악하고 적합한 기술을 개발해 적용해야 한다.

광통신 기술 분야도 광을 다루는 연구 분야라는 점에서 크게 다르지 않다. 광통신 기술의 기본 원리는 빛의 굴절과 반사라는 물리적 성질을 활용해 광 신호를 원하는 목적지까지 전달하는 것이다.

빛은 전자기파의 일종으로, 파장에 따라 다양한 특성을 지니고 있다. 이 특성을 이용해 정보를 전달하는 방식이 바로 광통신 기술의 핵심이다. 빛의 특성은 이미 오래전부터 알려져 있었지만, 이를 정보통신에 활용하는 것은 20세기 말로 현대 과학의 산물이다.

광통신은 초기에는 빛의 진폭, 즉 세기를 변조해 정보를 전달했지만, 시간이 지나면서 더 많은 정보를 효율적으로 전달하기 위해 빛의 다양한 특성 즉 파장, 위상, 편광 등을 활용하면서 한 번에 대용량의 정보를 전달할 수 있는 방식으로 발전해왔다.

또한, 광통신 기술은 광섬유와 같은 한정된 공간을 통한 광신호 전달뿐 아니라, 공간을 통해 정보를 전달 할 수 있는 자유공간 광통신 기술을 통해 우주와 같은 곳에서 정보를 빠르게 전달하기 위한 기술로 활용하게 될 것이다. 이는 빛의 특성 중 하나인 빛의 직진성을 이용함으로써 아주 먼 우주까지 신호를 전달하게 될 것이다.

빛의 성질을 이해하고 이를 이용하여 광통신 기술을 향상 시키는 연구는 마치 연인을 만나서 하나씩 하나씩 이해하며 사랑을 키워나가는 것처럼 아주 매력적이다. 오래된 연인은 숨소리, 눈빛만 보아도 상대방이 무엇을 원하는지 빠르게 알 수 있듯이, 우리가 빛의 특성을 파악하고 새로운 특성을 계속적으로 찾아내고 모두 이해하게 된다면 광통신 기술은 비약적으로 발전할 수 있을 것이다.

광통신 기술 개발의 즐거움은 단순히 기술적 성취에 그치지 않는다. 이는 빛의 성질을 이해하고 이를 활용하여 인류의 삶을 개선하는 데 기여하는 과정에서 오는 만족감과 성취감이다. 빛의 굴절, 반사, 편광, 위상 등 다양한 특성을 연구하고 이를 통해 더 빠르고 정확한 정보 전달을 할 수 있게 되면서 사회 전반에 걸쳐 정보 접근성을 크게 향상시켰으며, 경제, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌어 냈다. 이러한 점에서 광통신 기술 개발은 단순한 연구 이상의 의미를 지닌다.

광통신 기술의 미래는 무궁무진하다. 지구를 넘어 우주 공간에서도 광통신 기술은 중요한 역할을 하게 될 것이다. 특히 우주 탐사와 관련하여 먼 거리에 있는 우주선이나 기지와 통신할 때, 장거리 광통신 기술이 필수적이다. 우주 개척을 위한 기술은 새로운 도전과 연구를 요구하는 분야이며, 여기서 얻는 즐거움 또한 클 것이다. 광통신 기술을 통해 우주에서의 정보 전달이 가능해지면, 인류의 우주 탐사와 정착에 큰 기여를 하게 될 것이다.

결론적으로, 광통신 기술을 연구하고 개발하는 과정은 매우 흥미롭고 매력적이다. 빛의 성질을 깊이 이해하고 이를 효과적으로 활용하기 위한 새로운 기술을 개발하는 과정은 나에게 큰 도전이자 동시에 큰 즐거움을 선사한다. 광통신 기술은 우리의 일상생활을 크게 변화시키고, 더 나은 세상을 만드는 데 중요한 역할을 하고 있다. 비록 나의 연구 결과가 미미할지라도, 그로 인해 얻는 성취감과 만족감은 이루 말할 수 없으며, 이것이 바로 광통신 기술을 연구하는 데서 느끼는 가장 큰 기쁨 중 하나라고 할 수 있다.

한원석 한국전자통신연구원 광통신부품연구실장