특수 상대성 이론에 따르면 이 세상 어떤 물체도 빛보다 빠르게 운동할 수 없다. 이렇게 빠른 빛을 사용해 정보를 전달하는 기술이 바로 광통신 기술이다. 우리가 살아가는 일상에서 많은 기술이 무선화되었지만, 실제로는 안테나에서부터 우리가 사용하는 단말까지만 무선일 뿐 나머지는 유선으로 연결되어 있다. 우리 눈에 보이지 않는 영역에서 중요한 역할을 하는 광통신 기술을 인터뷰를 통해 자세히 알아보았다.

데이터를 주고받는 과정이 우리 눈에 보이지 않지만, 데이터를 전달하는 역할은 ‘광(光)’이 합니다. 400G 광 송·수신 엔진 기술이란 데이터를 전달하는 트랜시버라는 기술보다 좀 더 작고 스위치 보드에 직접 장착하여(On-Board) 성능이 개선된 모듈을 개발한 것입니다. 광 송·수신 엔진 기술은 주로 대면적 데이터 센터에서 사용됩니다. 국내에서 대면적 데이터 센터가 흔하지는 않지만, 유튜브라던지 제4차 산업혁명에 활용되는 인공지능, 빅데이터, VR·AR 등에 사용되는 대부분 데이터는 대면적 데이터 센터에 저장되어 있습니다.

실제로 하루에 20억 기가바이트(GB)라는 방대한 데이터가 생겨나고, 데이터 센터에 쌓이고 있습니다. 구글, 아마존, MS, 페이스북 등은 전 세계적으로 500개가 넘는 대면적 데이터 센터를 구축했으며, 그 규모는 축구장 크기의 2~3배 규모입니다. 실제로 구글이나 페이스북에서 데이터를 찾을 때 데이터 센터 내부의 수많은 서버에 데이터들이 쌓여있습니다. 검색한 데이터를 빨리 찾기 위해서는 서로 간의 서버가 어떠한 데이터를 보유하고 있는지 알기 위해 연결하고 계속 통신해야 합니다.

ETRI 400G 광 송·수신 엔진 측정실 동영상 시연

그동안 데이터 센터가 데이터를 보관하고, 밖에서 필요하면 데이터를 찾아주는 역할이었다면, 지금은 인공지능 기능을 수행하는 하나의 커다란 슈퍼컴퓨터 역할도 합니다. 이 때문에 데이터센터 내부에서 트래픽에 대한 해결이 굉장히 많이 요구됩니다. 2021년도에 전 세계적으로 데이터가 오가는 양이 3.3 제타바이트(ZB)가 될 것으로 예상합니다. 1ZB라고 하면, 10억 테라바이트(TB)입니다. 이렇게 엄청난 양의 데이터가 유튜브 스트리밍을 하거나, 데이터를 다운받을 때 오갑니다. 그런데 데이터 센터 안에서 이뤄지는 내부통신은 이것보다 4.7배나 많은 15.4ZB를 요구합니다. 실제로 밖에서 받아보는 것보다 훨씬 더 많은 데이터가 내부에서 오가는 것입니다. 이러한 수치도 앞으로 계속해서 생겨날 애플리케이션으로 끊임없이 늘어날 것으로 예상합니다.

문제는 이 많은 데이터를 어떻게 막힘없이 주고받느냐입니다. 우리는 보통 유튜브와 같은 애플리케이션을 스마트폰 단말이나 PC로 사용합니다. 10여 년 전부터 가입자 주택이나 아파트에 초고속 인터넷이 보급되기 시작했고, 그 데이터는 광으로 전송됩니다. 우리가 사용하는 스마트폰 단말은 무선으로 연결되어, 광으로 데이터가 전달되는지 여부를 눈으로 확인할 수 없습니다. 하지만 안테나부터 단말까지는 무선이지만, 실제로 모든 데이터는 광으로 오갑니다.

안테나부터 전화국까지는 모두 유선으로 연결되어 있습니다. 즉, 가입자도 유선망으로 연결되고, 이동통신망도 유선으로 연결됩니다. 사용자가 단말기에서 동영상을 클릭하면, 이것들이 전화국을 거쳐 도시 간 연결하는 회선을 타고, 데이터 센터에 가서 데이터를 찾은 후 다시 유선으로 연결해 안테나로 돌아와 단말기에 무선으로 재생되는 형식입니다. 이 때문에 데이터 센터의 역할이 아주 중요합니다.