일본산업뉴스요약

광배선으로 슈퍼컴퓨터 속도를 높인다
스미토모, 광도파로의 내년 출하를 목표

▶광도파로(Waveguide): 서버와 TV, 스마트폰의 내부에서 디지털 정보가 빛의 통로를 이용해 왕래할 수 있도록 하는 기술을 말한다. 이를 통해 프린트 기판 위 부품 간의 연락이 빠르게 진행된다. 광섬유는 서버 등 기기 외부의 정보 교환에 대한 신속성 및 대용량화를 실현했다. 광도파로가 실현된다면, 광섬유를 통해 전달된 대용량 데이터가 같은 속도로 기기 내부를 통과할 수 있다. 세계적으로도 실용화된 사례가 없는 가운데, 히타치카세이(日立化成) 등이 개발을 추진하고 있다.

회로 기판 등 전자재료 생산 업체의 스미토모 베이크라이트(Sumitomo Makelite)는 2018년에 빛의 기술을 이용해 슈퍼컴퓨터 내부의 통신을 빠르게 하는 배선부품「광도파로」를 출하한다. 구리선이 사용되고 있는 현재의 배선을 갱신하는 기술이지만, 아직까지 실용화되지 못하고 있다. 인공지능(AI) 및 모든 사물이 인터넷으로 연결되는「IoT」기술이 보편화되기 시작되고 있어, 스미토모 베이크라이트는 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

-- 전기 신호의 한계를 극복 --
COIN 개발부의 마사키(政木) 개발추진부장은 출하를 앞두고 있는 광도파로에 대해 갈색에 얇고 긴 한 장의 얇은 필름을 가져와 설명해주었다. 폭이 수 mm인 이 소재는 주로 식품 용기나 완충제에 사용되는 일반적인 올레핀(Olefin)계 수지라고 한다.

「이 필름에는 72개의 틈이 만들어져 있어 그것이 빛이 통과하는 통로로 이용됩니다」. 마사키 부장이 필름 한 쪽 끝 부분에 레이저 포인트로 빛을 비추자 반대편으로 빛이 통과해 나왔다. 폴리머 광도파로라고 불리는 이 부품은 구리 배선을 사용하고 있는 모든 가전제품 및 산업기기 내부에 내장된 프린트 기판을 대신할 수 있다.

-- 제조 공법에 혁신 --
전기 신호로는 실용 면에서 현재 매초 10기가비트가 한계이지만, 광통신으로는 25기가비트가 주류가 될 것으로 알려져 있다. 그 용도로써 맨 처음 수요가 예상되는 곳은 데이터 양이 방대해 처리 속도를 놓고 경쟁을 벌이고 있는 슈퍼컴퓨터이다. 슈퍼컴퓨터는 서버로 이루어져 있어, 서버 내부의 배선을 광도파로로 대체 할 수 있다.

「광섬유를 통해 전달된 고속의 광신호가 전기신호로 바뀌게 되면 그 속도는 느려진다. 빛을 전기로 바꾸기보다는 기기 내부의 신호를 모두 빛으로 만드는 것이 가장 효율적이다」(마사키 부장)라고 한다.

히타치카세이 등 국내외 회로∙반도체 관련 제조사들이 광도파로 기술 개발에 주력하고 있는 가운데, 스미토모 베이크라이트사는 제조 과정이 짧은 공법을 개발, 독자적인 제품 출하를 목표로 하고 있다. 올레핀계 수지를 가공해 적외선과 열을 가하면, 화학 반응으로 빛의 배선이 되는 통로가 만들어진다. 현상(現像)과 용액으로 통로를 만드는 에칭(Etching) 공정이 필요 없다. 동시에 폴리머의 성능을 최대화해 전달되기 쉽도록 했다.

스미토모 베이크라이트는 수지 개발과 가공이 본업인 회사이다. 수지 자체를 개발해, 용도에 따라 그 특성을 조정할 수 있다. 마사키 부장은 광도파로가 이용되는 장소가「전자기기 등 온보드(On-Board)부분이기 때문에 전자재료 기업으로서의 강점을 살릴 수 있다」라고 말한다. 광도파로 개발을 시작한 계기는 2001년경으로 거슬러 올라간다. 당시, 투명도가 높은 올레핀계 수지 개발에 성공. 특정 용도를 겨냥한 프로젝트가 아닌, 용도를 직접 모색해왔다.

-- 향후에는 스마트폰에도 --
스미토모 베이크라이트가 모색한 용도 중 하나가 광신호의 교환이다. 수지가 투명할 수록 빛의 파장은 방해 받지 않아 데이터 손실이 적다. 정부가 내놓은 광 관련 기술 개발 전망 등에 따르면, 광도파로는 우선 최첨단기기로의 도입이 전망되고 있다고 한다. 보급되고 있는 전자기기의 배선이 광회로로 대체되어나가는 것은 한참 후에나 가능한 일이다. 그러나 폴리머 광도파로는 부드러워 가공이 쉽기 때문에 다양한 용도에 이용될 수 있다. 배선을 구부리거나, 가공 패턴도 변화시킬 수도 있다.

스미토모 베이크라이드는 향후, 일상에서 사용되는 전자기기에도 광도파로가 사용되는 것을 상정하고 있다. 스마트폰도 그 중 하나로, 이를 위한 개발이 추진되고 있다. 출하 양이 늘어나게 된다면 가격이 내려가 보급되기 쉬워질 것으로 전망된다.

AI와 IoT, 차세대 초고속통신기술「5G」등 새로운 기술의 발달로 전세계 데이터 양은 급속도로 증가될 것으로 전망되고 있는 한편, 데이터 처리에 대한 여러 가지 과제가 지적되고 있다. 컴퓨터의 데이터 처리 능력 향상이 그 중 하나로, 새로운 처리 기술이 산업계로부터 요구되고 있다. 처리가 원활하게 이루어지지 않는다면, 풍부한 데이터도 아무 쓸모 없게 될 것이다. 광도파로 기술은 이전부터 주목 받아 왔지만, 지금 시점에서 더욱 기대가 모아지고 있다.

 -- 끝 --