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중소기업 기술로드맵 조회결과

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광통신부품 및 시스템
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

광통신부품 및 시스템 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 광통신 부품 및 시스템은 기존의 전기적인 신호 전송이 아닌, 광 신호를 전송시켜 통신하는 방식으로 초연결사회(Hyper-connected Society)의 근간인 초연결지능망 구축을 위한 핵심 기술을 의미
  • 범위 : 광통신 부품은 크게 광송신기, 광전달매체, 광수신기의 부품군으로 분류할 수 있음
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 ]

제품분류 관점 기술범위
기술개발 테마제품분류 관점세부제품 및 기술
광통신 부품 및 시스템 광가입자 망 방식 TDM-PON
  • 가입자로의 하향신호는 수동 광파워분배기로 나뉘어 브로드캐스팅되는 방식
  • 상향신호는 각 가입자별로 할당된 시간영역에서 상향 통신을 전송
WDM-PON
  • 서로 다른 파장의 WDM 채널 신호를 원격지에서 배열도파로 회절격자 (AWG: Arrayed Waveguide Grating)를 이용하여 각 가입자별로 파장 분기를 통하여 통신하는 방식
TWDM-PON
  • 기존 TDM-PON에서 파장 수를 확대한 개념으로 초기 WDM 4채널을 채택하고 있으며, 원격지에서 광파워분배기를 사용하므로 기존 가입자망에 거의 변화를 주지 않으면서도 대역폭 증가가 가능
  • 네트워크 상황에 따라 유연하게 대처할 수 있는 장점을 가지는 하이브리드 PON 방식
데이터 센터용 광통신 Short Reach (SR)
  • 850nm 대역의 VCSEL과 다채널 다중모드 광섬유를 이용한 병렬 통신 방식
  • 데이터 센터 내에서 가장 많은 수요가 있는 100m이내 연결 거리를 가지는 영역
Medium Reach (MR)
  • 1300nm 대역의 4개의 DFB-LD를 사용하고 광다중화기(mux)를 사용하여 각기 다른 파장의 광을 모아서 하나의 싱글모드 광섬유를 이용한 통신하는 방식
  • 4개의 파장으로 각 파장별 25Gbps급의 데이터 전송속도를 가지도록 하여 4파장 x 25Gbps로 100Gbps 광통신을 구성
Long Reach (LR)
  • 1300nm 대역의 4개의 DFB-LD를 사용하고 광다중화기(mux)를 사용하여 각기 다른 파장의 광을 모아서 하나의 싱글모드 광섬유를 이용한 통신하는 방식
  • CWDM 방식과 다르게 4파장의 각 사용파장은 1295.56nm, 1300.05nm, 1304.58nm, 1309.14nm로 대략 4.5nm 간격임 (LWDM방식)

[ 공급망 관점 ]

공급망 관점 기술범위
기술개발 테마공급망 관점세부제품 및 기술
광통신 부품 및 시스템 광통신 부품 발광/수광 소자
  • 850nm, 1300nm, 1550nm 발광수광소자 (VCSEL, LD, DFB-LD, Si-PD, GaAs-PD, InGaAs-PD, APD)
  • Tunable laser, EML, ECL (external cavity laser), 펌핑용 광원 등
수동 부품
  • isolator, circulator, NxN광분배기, 광커넥터, 광결합기, 광감쇄기, 광 filter, 광파장분리기, 광섬유 스플라이서, 광전복합커넥터, 광접속함체, 렌 즈, 가변광감쇠기, 편광보상기 등
능동 부품
  • 증폭소자류(OEIC, EDFA 광증폭기, SOA)
  • 광파장 변환기, 광변조기, 송수신장치(광트랜스폰더, 광트랜시버), 광스 위치, 미디어컨버터 등
광섬유/ 광케이블
  • SMF, MMF, 분산제어광섬유, 편광유지광섬유, 특수광섬유, 플라스틱 광 섬유, 복합광섬유케이블 등
광통신 시스템 기간망 전송 시스템
  • WDM전송시스템, TDM전송시스템. TDM+WDM전송시스템 등
분배망 가입자 전송 시스템
  • FTTH 시스템, 광LAN, PON 시스템, 이동통신용 광중계 시스템 등
3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망

(1) 세계시장
광통신 부품 및 시스템 세계 시장은 ‘16년 895억 달러 규모에서 ’21년 1,063억 달러로 5년간 15.28% 성장하여 지속적인 시장 확대 전망

[ 광통신부품 및 시스템의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
광통신부품 67,130 67,950 67,830 63,650 67,210 77,291 15.23
광통신시스템 22,428 24,489 26,216 29,543 25,236 29,021 15.45
총계 89,558 92,439 94,046 93,193 92,446 106,312 15.28

* 출처: Fuji chimera Research Institute, Inc. 2015 광통신관련시장총조사, 광산업 통계 자문위원회

(2) 국내시장
국내 인터넷 서비스와 유·무선 통신 인프라는 세계 최고 수준임. FTTH Council에 의하면 ‘14년 대한민국 FFTH/B 보급률은 세계 2위임(참고로 1위는 UAE). 4세대 이동통신(4G) 롱텀에볼루 션(LTE)도 개발 5년, 도입 2년 만에 전세계적으로 가장 높은 보급률을 보이고 있음

[ 광통신부품 및 시스템 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 14,549 17,579 20,115 22,650 25,186 29,568 17.4

* 출처: 한국광산업진흥회, 2016

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드

국내 발광 소자의 수요는 LTE용 시스템에 집중되고 있으며, 특히 CWDM용 DFB-LD 제품에 집 중되고 있어 시장 수요는 증가할 것으로 전망

CWDM용 DFB-LD는 5G 휴대전화용 기지국 수요가 집중되었으며, 향후 채널당 25Gbps급 DFB-LD의 수요가 증가할 것으로 예상됨.

VCSEL은 면발광 레이저 다이오드로 고속 단거리 광통신용 광원으로 사용되고 있으며, 10G 이 하의 제품이 상용화 되어 있고, 향후 데이터센터용 25G x 4채널 어레이 제품 및 SWDM용 광원 개발이 시급히 요구됨

(2) 기술환경분석
  • VCSEL은 면발광 레이저 다이오드로 고속 단거리 광통신용 광원으로 사용되고 있으며, 10G 이 하의 제품이 상용화 되어 있고, 향후 데이터센터용 25G x 4채널 어레이 제품 및 SWDM용 광원 개발이 시급히 요구됨
  • 광통신 전방산업에서 다양한 ICT 서비스 제공에 필요한 광통신 네트워크 기술 발전 기대
  • 광통신 산업의 후방산업 제품군별 차별화된 전략 수립 필요. 현재 기술수준과 시장성장률을 고 려하여 전략적 기본 방향 설정이 중요한 실정임
5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소 기업에 적합한 핵심요소기술 선정

핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

광통신부품 및 시스템 분야 핵심요소기술
분류핵심 요소기술설명
LED통신 LED 이미지 센서 양방향 광카메라 통신기술
  • 근자외선에서 근적외선에 이르는 LED 빛을 적용 휴 대기기와 보안/안전/편의 장치간의 통신 기술
근적외선 마이크로 LED 집적화 기술 및 수발광 시스템 기술
  • 무인자율주행기기용 매트릭스 배열형 근적외선 마이 크로 LED와 이미지센서 집적화 기술
LD통신 고화질 대화면 디스플레이 내부 전송용 초박형 온보드 광모듈 기술
  • UHD급 이상의 스마트 TV 간의 영상 신호 연결 및 데이터 신호 연결을 위한 초고속 초저가형 광통신/ 광연결 기술
데이터센터용 및 5G 이동통신용 초고속 광통신 칩 및 모듈 기술
  • 100G 이상급 데이터 전송속도를 가지는 데이터 센 터내 장비간 광통신을 위한 10km 이상 거리를 연결 가능한 LAN-WDM 박막파장필터 방식의 광결합 장 치 기술
파장 가변 광통신용 핵심 레이저 소자 개발
  • 광통신용 레이저 소자 개발 기술
기타 광부품 초소형 IoT용 분광 센서 및 통신 모듈 기술
  • 데이터 센터용 광통신 부품 중에서 핵심 부품으로 국산화가 필수적인 3차원 프리즘 일체형 마이크로렌 즈 어레이 및 MT 페룰 상용화 기술
차세대 자동차 광네트워크용 광케이블 기술
  • 자동차용 광네트워크, 광케이블 기술
초고속 통신 및 센서용 광변조 기술
  • ICT용 초연결 네트워크 부품을 위한 통신 및 센서용 광변조기 부품 기술