빛 간섭 활용해 광신호 자유 제어 기술 개발
차세대 보안 기술 핵심 기반 활용 전망
KAIST와 한양대 공동 연구팀이 빛을 원하는 형태로 설계해 인공지능(AI)과 통신 기술을 더 빠르고 정확하게 만들 수 있는 기술을 개발했다. [사진=KAIST]
국내 연구팀이 인공지능(AI)과 통신 기술 성능을 끌어올릴 수 있는 핵심 광소자를 개발했다.
KAIST(총장 이광형)는 김상식 전기및전자공학부 교수 연구팀이 윤재웅 한양대 교수 연구팀과 공동으로 빛의 간섭 현상을 활용해 광신호를 자유롭게 제어할 수 있는 '광집적 공진기'를 개발했다고 15일 밝혔다.
이번에 개발된 기술은 빛을 이용해 데이터를 초고속·저전력으로 처리하는 광집적회로(Photonic Integrated Circuit, PIC)의 핵심 부품이다. 광신호의 스펙트럼(파장 분포)과 위상 응답을 동시에 정밀하게 조절할 수 있어 기존 기술의 한계를 극복한 것이 특징이다.
연구팀은 기존 단일 도파로 구조 대신 '이중 도파로(dual-bus)' 구조를 도입했다. 공진기를 통과한 빛과 통과하지 않은 빛을 다시 만나게 해 간섭을 유도하는 방식이다. 이를 통해 다양한 형태의 광신호를 자유롭게 설계할 수 있게 됐다.
이 기술을 적용하면 데이터 처리 속도와 정확도를 동시에 높일 수 있어, 향후 AI 가속기와 데이터센터의 성능 향상 및 전력 절감에 기여할 것으로 기대된다. 또 양자통신 등 차세대 보안 기술에도 활용 가능한 기반 기술로 평가된다.
이번 연구는 KAIST 학부생이 주도해 수행됐다는 점에서도 주목된다. 학부 연구 프로그램(URP)에 참여한 김태원 학생이 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 국제 학술지 '레이저 앤 포토닉스 리뷰스(Laser & Photonics Reviews)'에 지난 3월 게재됐다.
김상식 교수는 "기존에 간과됐던 광학적 특성을 정밀하게 분석해 물리적 한계를 극복한 사례"라며 "광 기반 AI 가속기와 광통신 기술 발전에 폭넓게 기여할 것"이라고 말했다.
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