가. 센터 사업개요

소장 김 기 선

센터 사업개요

지금 세계는 정보, 기술, 지식을 중심으로 발전하는 정보화 사회로 통신, 컴퓨터, 반도체 기술 등을 핵심으로 한 정보통신 산업을 발전 기반 구조(Infra- structure)로 하고 있다. 따라서 정보화 사회에서는 정보통신 산업이 중추 산업이 되고 국가 경쟁력의 원천이 된다. 세계 각국이 정보통신 산업을 국가 전략 산업으로 육성 발전시키는 연유가 바로 여기에 있다.

정보화 사회에서의 정보유통 요구량은 상상을 넘어서 급속하게 증가하고 있어 이러한 사회적 수요에 부응하기 위해서는 이의 기반구조인 초고속 정보통신망의 구축이 선행되어야 한다. 초고속 정보통신망은 물리적으로는 광통신망이며 광통신 기술은 80년대부터 이미 국간중계 전화망에 도입되어 그 기술적, 경제적 탁월성이 입증된 바 있다. 이러한 광통신 기술은 기존 전화망의 회선 적체를 해소하였을 뿐만 아니라 디지털 신호처리 기술과 더불어 전화망과 컴퓨터망의 통합을 가능하게 하였고, 이제는 유선방송망, 무선가입자망 등과도 통합하는 소위 광대역 종합정보통신망(B-ISDN) 구축의 견인차 역할을 하고 있다.

광대역 종합정보통신망이 이를 통해 영상 및 데이터 등 다매체 서비스가 현재의 전화망 서비스 수준까지 가능하게 되려면 지금보다 적어도 1000배 이상 정보전송 및 처리 능력을 필요로 한다. 이를 위해서는 기존의 국간 전송뿐 아니라 가입자망 등 정보망 전체를 광선로화 하지 않으면 안되며, 가입자의 요구에 유연하게 대처하기 위해서는 결국 유/무선이 통합된 universal access가 가능한 통신망이 구축되어야 한다. 이를 위해서는 광전송 기술의 초고속화, 광섬유, 광회로 소자 등의 집적화 및 양산 체계화, 원하는 서비스를 유연하게 제공할 수 있는 가입자망, 광대역 초대용량 신호처리를 위한 광스위칭 기술, 광증폭, 파장다중 방식 등 새로운 광기술의 도입이 필수적이다.

이러한 광통신 관련 기술은 국내에서도 그 중요성이 인식되어 1980년대부터 ETRI를 중심으로 주로 기존의 전화망을 위한 국간중계 광통신장치 개발에 역점이 주어져 왔고, 최근에는 산학연 공동의 대형 국책사업으로 B-ISDN 기술 개발 사업을 추진하는 등 연구의 외형은 급속히 커지고 있으나, 대형 개발 사업의 추진에 앞서 핵심 기술의 선행 개발이 전무해 위험 부담이 크고 전문 인력수급이 안되어 구조적으로 매우 취약한 실정이다. 더욱이 관련 개발사업의 수요는 적어도 국가 초고속 정보망 구축 목표시점인 2015년까지는 계속 증가할 것으로 보여 이에 대한 대학연구의 역할의 중요성이 더욱 커지고 있다.

기존 광통신 산업의 단기적 국내 수요 전망을 살펴보면 광 CATV 서비스의 시작에 힘입어 광케이블, 광전송장치, 회로부품 등의 대단위 수요가 있을 것으로 예상되며, 공중 통신망 외에도 전력회사, 철도청, 도로공사, 대단위 공장, 대형 복합건물 등 사설 정보통신망 및 지역 통신망에서의 이들 수요가 점차 증가할 것으로 예상되고 있어, 초고속 광정보망의 기술이 성숙되는 2010년의 세계 시장규모가 년 30조 이상이 될 것으로 예측되고 있다.

이에 따라 본 센터는 여러 가지 주변 여건을 감안하여 초고속 광네트워크 구성의 핵심부품의 하나로 시장 규모가 급격히 커지고 있는 광섬유 및 실리콘을 기판으로 하는 저가의 광회로 소자와, 그 중요성이 점차 커지고 있는 유/무선 통합 광대역 광 access네트워크, 전광네트워크 구성의 최대 애로기술인 광스위칭 기술, Tbps 전송망의 선행 핵심기술인 Femto초 및 초고주파 광기술을 개발, 그리고 Tbps 전광 통신망의 Testbed 시연을 통해 초고속 정보통신망 구축을 위한 핵심 기술을 확보하고 국가적 개발사업의 개발지표 도출을 목표로 선정하고, 초기부터 경쟁력 있는 산학 협력 연구 과제를 도출하여 국내 산업 기술을 선도하기 위해 1997년 6월에 한국과학재단(KOSEF)의 지원을 받아 광주과기원에 설립되었다. 초고속 광네트워크 연구센터(UFON)는 9년간 한국과학재단의 지원을 기반으로 현재 여러 기업체와의 협력 하에 연구를 수행하고 있다. 현재 센터 연구에는 광주과기원의 교수들 14명을 비롯하여 명지대, 강원대, 한양대, 숭실대, 홍익대의 교수들 5명과 석·박사 과정 88명의 학생들이 참여하여 3개의 총괄과제 하에 9개의 세부과제를 수행하고 있다.

센터연구개요

1. 연구목표

초고속광통신망은 유무선 방식과 방송, 통신, 컴퓨터망을 통합하는 차세대 정보통신 시스템(Universal Telecommunication System)의 구축의 근간이 된다. 본 센터는 ATM 기반 초고속 광통신망의 전광화(all-optical)에 필요한 access네트워크 핵심원천기술들을 개발하고 경제적인 망구축을 위한 망구조, 스위칭방식 등, 네트워크 요소기술들을 연구한다. 이를 위해 본 센터는 이 분야의 국내 최대 연구 기관인 전자통신 연구소, 및 기존의 관련 연구기관과 상호 보완적 연구를 수행함으로써 21세기 핵심 산업 분야인 정보통신산업의 기반구조(Infrastructure) 구축을 앞당기고, 연구현장에서 고도로 훈련 된 고급 인력을 지속적으로 배출함으로써 국내 산업 구조를 뒷받침하는 것을 목표로 한다.

2. 주요연구내용

가. 제 1총괄과제

① WDM용 광섬유 소자 응용 기술 개발(김덕영 교수, 백운출 교수)

② WDM용 광섬유 격자 및 광 집적 응용 기술 개발 (한원택 교수, 정영주 교수, 이병하 교수)

③ WDM용 광증폭기 소재 및 응용 기술 개발 (오경환 교수)

나. 제 2총괄과제

① 광통신 시범망 운용 통합 기술 개발 김기선 교수, 박창수 교수, 송계휴 교수, 오창환 교수)

② WDM 광패킷 교환 전송 기술 개발 (정제명 교수, 신서용 교수, 김부균 교수)

③ Network-Media 전송 응용 기술 개발 (호요성 교수)

다. 제 3총괄과제

① SOA를 이용한 파장 변환 기술 개발 (엄진섭 교수)

② 초고속 광스위칭 소자 제작 및 특 성 평가(이용탁 교수, 유필원 교수)

③ 광대역 광 검출기 및 변조기 기술 개발 (송종인 교수, 이종창 교수)

3. 주요연구성과

본 센터 연구성과로 대구경 모재를 이용한 장거리 광섬유 생산 기술 개발, 광섬유 모재 잔류 응력 측정 기술 개발, 장파장 발광소자용 고품위 MQW 웨이퍼 개발, 평면 광회로 소자 관련 Simulator 기술개발을 들 수 있다. 이들 연구 성과를 기반으로 센터 설립 후 3년이 지난 2000년 현재 국제학술지 및 학술대회 발표 논문 약 169편, 국내학술지 및 학술대회 발표논문 약 151편, 특허 출원 및 등록 39건 등 괄목할 만한 실적을 거두었다. 연구성과들 중 특히 세계 최장(360km)의 광섬유를 제작할 수 있는 대구경 모재기술 개발의 성공으로 기존에 생산되고 있는 140 km의 광섬유보다 무려 220 km 나 더 긴 광섬유의 제조가 가능하여 90 % 이상의 생산성이 향상되었다. 이 연구결과 광섬유 모재 개발 장비 및 기술인력이 공동 연구기관인 삼성전자(주)에 이전되었고, 양산을 위한 산업화가 진행되고 있다.

보유 연구장비

- MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition)

- Drawing Tower System (8 m, 300 meter/min, ~5Gpa).

- Compound Source MBE System (분자선 결정성장 시스템)

- High-speed Network Analysis System (초고속 네트워크 분석 시스템)

http://www.ufon.kjist.ac.kr

(mgjo@pia.kjist.ac.kr)

표 1. 산학협력.
회사명	지원총액(천원)	지원과제
한국통신	335,000	광섬유 격자 기술 개발
S. K텔레콤	228,000	40GHz 대역 밀리미터파 송수신 RF 기술 개발
삼성전자	150,000	특수 광섬유 Metal Coating 연구개발
도남시스템 외 9개 업체 및 정부기관	1,625,632	통신소장자용 특수 광섬유 연구(외 18개 과제)

표 2. 국제협력.
대상기관	상대기관 책임자	공동연구 과제	재원
Lucent Tech.	J. Mcchesney	Sol-Gel 공정에 의한 광섬유 모재 공법	기업
NTT	K. Okamoto	PLC 설계 및 공정	기업
Technical Univ. of Denmark	K. Stubkjair	광파장변환 기술	한국통신
Stanford Univ.	D. Miller	S-SEED구조 매트릭스 광스위치	센터
Tokyo Univ.	T. Kamiya	Femto초 펄스 생성 및 응용	센터