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광섬유 케이블, 1,000km 이상에서 초당 1페타비트 데이터 전송 속도 최초 달성

광섬유 데이터 전송 세계 신기록 수립
광섬유 케이블, 1,000km 이상에서 초당 1페타비트 데이터 전송 속도 최초 달성

전송 기록:
최적화된 광섬유 케이블이 장거리 데이터 전송에서 초당 1페타비트 기록을 최초로 달성했다. 19개의 광섬유 코어로 구성된 이 케이블은 1,808km 거리에서 초당 1.02페타비트(1,000조 비트에 해당)의 데이터 전송 속도를 달성했다. 이는 최적화된 유리 코어 배열 및 구조, 광 증폭, 그리고 특수 분석 기법을 통해 가능했다. 연구팀은 광섬유 케이블이 글로벌 네트워크에서 증가하는 데이터량을 관리하는 데 도움이 될 수 있다고 밝혔다. 

▲ 최초로 광섬유 케이블이 장거리 데이터 전송에서 초당 1페타비트의 한계를 돌파했다. pixabay

스트리밍, 금융 거래, 인공지능 등 전송되는 데이터의 양은 끊임없이 증가하고 있다. 이러한 데이터의 대부분은 수백에서 수천 킬로미터에 달하는 거리에 걸쳐 광섬유 회선과 해저 케이블로 구성된 글로벌 네트워크를 통해 전송된다. 일반적으로 여러 개의 유리 코어로 구성된 이 회선에서 데이터는 적외선 레이저 신호로 변환된다. 주파수는 가능한 한 많은 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있도록 변조된다.

킬로미터·초당 1.86엑사비트의 기록적인 전송 용량

일본 국립정보통신연구기구(NICT)의 루벤 루이스가 이끄는 연구팀은 장거리 데이터 전송에서 새로운 기록을 달성했다. 1,808km 거리에서 최초로 1.02페타비트의 전송 속도를 달성했다. 구체적으로 말하면, 이는 베를린에서 나폴리까지 단 1초 만에 22만 장이 넘는 영화 DVD의 데이터를 전송할 수 있다는 것을 의미한다.

이처럼 먼 거리에서 페타비트의 데이터 전송 속도를 달성한 것은 이번이 처음이다. 루이스와 그의 연구팀은 "킬로미터·초당 1.86엑사비트의 전송 용량으로, 광섬유 케이블 역사상 가장 빠른 장거리 전송을 달성했다"고 보고했다. 이전 장거리 전송 기록은 수천 킬로미터 구간에서 초당 0.14페타비트에 불과했다. 페타비트를 넘어선 기록도 있었지만, 최대 전송 거리는 68킬로미터에 불과했다.

▲ 현재 기록과 이전 기록 비교. © 국립정보통신연구원(NICT)

19개의 유리 코어와 특수 증폭기

이번 전송 기록은 19개의 유리 코어와 표준 클래딩을 사용한 최적화된 광섬유 케이블을 통해 달성되었다. 19개의 코어는 각각 자체적인 데이터 하이웨이를 형성하여 과거처럼 신호 간 간섭 없이 데이터를 전송할 수 있었다. 이는 케이블의 특수 배열 및 구조, 그리고 신호 분할을 통해 가능했다. 연구진에 따르면, 이를 통해 신호 손실을 40%까지 줄일 수 있었다.

▲ 19코어 광섬유 실험 장치 설치. © 국립정보통신연구원(NICT)

또한, 연구팀은 새롭게 개발된 광 증폭기 시스템을 사용하여 데이터 전송에 중요한 광신호의 C 및 L 주파수 대역을 증폭한 후 광섬유 케이블로 전송했다. 전송 경로 끝에는 디지털 신호 프로세서를 사용하여 데이터의 잡음을 제거하고 다시 증폭했다. 이 실험에서 데이터는 86.1km 길이의 광섬유 케이블을 통해 21회 전송되어 총 1,808km에 도달했다.

NICT는 성명을 통해 "이 결과는 확장 가능한 대용량 네트워크 개발에 있어 중요한 진전을 보여준다. 이는 전 세계적으로 증가하는 데이터 수요를 충족하는 데 도움이 될 것이다"고 밝혔다. 최적화된 광섬유 아키텍처는 오늘날 널리 사용되는 케이블 직경 및 보호 코팅과 호환된다. 루이스와 그의 팀은 광 증폭기와 디지털 수신 시스템을 더욱 최적화할 계획이다.

참고: 48th Optical Fiber Communications Conference (OFC 2025)
출처: 일본 National Institute of Information and Communications Technology (NICT)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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