한국첨단소재, ETRI와 차세대 TFLN 광변조기 기술이전 계약 체결

한국첨단소재(대표이사 조헌정)는 한국전자통신연구원(ETRI)과 차세대 박막 리튬나이오베이트(TFLN, Thin-Film Lithium Niobate) 기반 광변조기 소자 기술이전 계약을 체결했다고 20일 밝혔다.

한국첨단소재가 이전받은 기술은 TFLN 플랫폼을 기반으로 50GHz 이상의 초고속 광변조기를 구현하고, 구동 전압을 1.5V 미만의 반파장 전압(Vπ)으로 실현한 국내 최초의 기술이다.

한국첨단소재 관계자는 "해당 기술은 저전력 구동이 가능할 뿐만 아니라 우수한 선형성과 낮은 삽입손실을 동시에 만족해 차세대 고속 광통신 및 양자정보처리 시스템에 적용 가능한 핵심 원천기술로 평가받고 있다"고 설명했다.

이어 "특히 1550nm 광통신 파장에서 동작하는 위상 변조기의 설계 및 공정 기술과 성능 평가 방법, 특허 실시권까지 포함돼 있어 즉각적인 사업화가 가능하다"고 덧붙였다.

이 기술의 기술성숙도(TRL)는 5단계로, 시제품 제작과 기술적 타당성 검증이 완료된 상태로 알려졌다.

광변조기는 데이터센터용 광트랜시버와 반도체 패키지 내 광입출력 모듈 등에 사용되는 핵심 소자다. 특히 TFLN 기반 광변조기는 기존 실리콘 포토닉스 대비 고속 동작과 저전력 특성이 뛰어나 인공지능(AI) 연산 가속기를 위한 CPO(Co-Packaged Optics·광내장공정) 모듈의 필수 부품으로 주목받고 있다.

업계 관계자는 "광자(Photonic) 기반 양자컴퓨터는 현재 전 세계 주요 연구기관을 중심으로 활발히 연구되고 있다"며 "이 기술은 상온에서 동작이 가능하고 장거리 전송에 유리하며 기존 광통신·광네트워크 인프라와의 높은 호환성, 그리고 집적광학(PIC) 형태로 대규모 확장이 가능하다는 점에서 차세대 양자컴퓨팅 플랫폼으로 주목받고 있다"고 설명했다.

광자 기반 양자컴퓨터에서 TFLN 광변조기는 큐비트의 상태를 생성하고, 연산을 정밀하게 제어해 시스템의 오류를 최소화해준다. 나아가 개별 모듈과 네트워크를 연결하는 역할을 수행하며 핵심 제어 소자로 자리매김하고 있다.

TFLN 기반 광변조기가 적용되는 광통신 기술은 채널당 25GHz 이상의 초고속 전송이 가능해 테라급 정보를 전달할 수 있으며, AI 데이터센터에서 초고속 연결 기술로 활용되고 있다.특히 광자의 세기나 위상의 변조를 이용해 양자정보를 인코딩하는 기술은 양자통신, 양자컴퓨팅, 양자센서 분야에서 활용도가 점진적으로 증가하고 있어 실용화 단계의 핵심 기술로 자리 잡고 있다.

한국첨단소재는 이번 기술이전을 통해 AI 인프라 확산과 함께 주목받고 있는 CPO 핵심 칩의 국산화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 회사는 기존에 보유한 광소자 제조 및 공정 기술 역량을 바탕으로 시제품 제작과 실환경 동작 검증을 단계적으로 추진한다는 계획이다. 이를 통해 기술 적용이 가능한 제품군을 구체화하고, 본격적인 사업화 가능성을 체계적으로 검증해 나간다는 목표다.

회사 관계자는 "이번 기술이전은 고속·저전력 광통신을 구현하는 핵심 소자 기술을 확보했다는 점에서 의미가 있다"며 "검증된 기술을 중심으로 단계적인 제품화와 사업화를 추진해 중장기 성장 동력으로 육성할 계획"이라고 밝혔다.

한편 시장조사기관 어스튜트 애널리티카(Astute Analytica)에 따르면 전 세계 TFLN 소자 시장은 2024년 약 1억6537만달러(약 2366억원) 규모에서 연평균 40% 성장해 2033년에는 약 31억8883만달러(약 4조6920억원)에 이를 것으로 예상된다.

장효원 기자 specialjhw@asiae.co.kr