정하준 | 기자 작성일 2026년 09월 04일
WLO(Wafer Level Optics) 솔루션 전문 기업 옵토전자가 한양대학교 김영현 교수 연구실과 CPO 공동 개발을 위한 양해각서를 체결했다. (사진: 옵토전자)
Wafer Level Optics(WLO) 광학 기술 선도 기업 옵토전자(대표 이준역)는 한양대학교 차세대반도체융합공학부 김영현 교수 연구실(LAB)과 ‘CPO(Co-Packaged Optics, 공동 패키징 광학) 공동 기술 협력 및 개발’을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다고 4일 밝혔다.
이번 협약은 AI 시대의 핵심 병목으로 떠오른 데이터센터 통신 문제를 광학 기술로 풀어내려는 산학 협력이라는 점에서 주목된다. 반도체 공정 기반의 초소형 광학 부품 양산 역량을 갖춘 기업과 실리콘 포토닉스 분야의 연구 역량을 보유한 대학 연구실이 손을 잡고 차세대 광통신 부품의 상용화를 앞당기겠다는 구상이다.
AI 트래픽 폭증이 불러온 CPO 기술의 부상
최근 인공지능(AI) 서비스의 확산으로 데이터센터의 트래픽이 폭증하면서, 기존 통신 방식의 한계를 극복할 대안으로 CPO 기술이 급부상하고 있다. CPO는 광 트랜시버와 반도체 스위치 칩을 하나의 패키지로 통합하는 차세대 패키징 기술이다. 전력 소모를 획기적으로 줄이고 데이터 전송 속도를 극대화할 수 있어 글로벌 빅테크 기업들의 필수 도입 기술로 꼽힌다.
업계 시장조사 보고서에 따르면 스위치 ASIC의 대역폭이 대략 18~24개월마다 두 배로 늘어나는 반면, 고속 SerDes 환경에서 구리 배선의 전기 신호 도달 거리는 점점 짧아지고 있다. 이 때문에 기존의 탈착형(플러거블) 광 트랜시버 방식은 물리적·경제적 한계에 근접했다는 평가가 나온다. CPO는 광 엔진을 스위치 칩 바로 옆에 배치해 전기 신호의 이동 거리를 최소화함으로써 이 구조적 문제를 해결한다.
시장에서는 2026년을 CPO 상용화의 원년으로 보고 있다. 이더넷·인피니밴드 네트워크 스위치용 CPO 광 엔진이 하이퍼스케일 데이터센터에 처음으로 상업 배치되기 시작했고, 주요 AI 가속기 공급사와 시스템 통합 업체들이 잇달아 CPO 기반 솔루션을 내놓고 있다. 다만 2.5D 인터포저, 실리콘 관통 전극(TSV), 유리 인터포저 등 첨단 패키징 기술과 초정밀 광학 정렬 공정이 공급망의 핵심 병목으로 꼽히는 만큼, 이를 해결할 수 있는 정밀 광학 양산 역량의 가치가 커지고 있다.
협약의 핵심: 초소형·고효율 광패키징 솔루션
이번 협약을 통해 옵토전자와 한양대 김영현 교수 연구실은 CPO 모듈 개발을 위한 핵심 광학 기술 연구와 상용화에 힘을 모은다. 우수한 실리콘 포토닉스와 광패키징 소자의 설계 및 연구 역량을 보유한 김영현 교수 연구실과의 산학협력을 통해, 양측은 초소형·고효율 광패키징 솔루션의 완성도를 한층 끌어올릴 계획이다.
특히 이번 공동 개발 과정에서는 옵토전자의 핵심 역량인 ‘포토닉스 파운드리(Photonics Foundry)’ 인프라와 ‘WLO’ 기술이 중추적인 역할을 맡을 예정이다.
WLO 기술이 CPO 모듈에 기여하는 방식
옵토전자의 WLO 기술은 웨이퍼 단계에서 수만 개의 미세 광학 렌즈를 일괄 가공하는 첨단 공정이다. 초정밀 얼라인먼트가 요구되는 CPO 모듈의 크기와 생산 단가를 획기적으로 낮출 수 있다는 것이 회사 측 설명이다. 개별 렌즈를 하나씩 조립하는 전통적 방식과 달리, 반도체 공정처럼 웨이퍼 단위로 렌즈를 찍어내기 때문에 대량 생산 시 균일한 품질과 가격 경쟁력을 동시에 확보할 수 있다.
또한 설계부터 패키징, 양산까지 원스톱으로 지원하는 옵토전자의 포토닉스 파운드리 역량은 학계의 혁신적인 연구 결과물을 빠르고 안정적으로 산업 현장에 적용하는 데 강력한 시너지를 낼 것으로 기대된다.
국내 광통신 부품 생태계에 갖는 의미
CPO 공급망은 현재 엔비디아, 브로드컴, 인텔, 마벨 등 글로벌 기업이 주도하고 있으며, 광 엔진과 스위치 칩을 결합하는 첨단 패키징 공정과 레이저 광원 생산 능력이 시장 진입의 관건으로 지목된다. 국내에서는 광 트랜시버 조립·모듈 분야의 경험은 축적돼 있지만, 웨이퍼 단위 광학 소자 양산과 실리콘 포토닉스 설계를 한 곳에서 아우르는 기업은 드문 편이다. 이번 협약은 대학의 소자 설계 역량과 기업의 웨이퍼 레벨 양산 인프라를 하나의 개발 흐름으로 묶는다는 점에서, 국내 CPO 밸류체인의 빈 고리를 채우는 시도로 평가할 수 있다.
양측의 기대와 향후 계획
옵토전자 이준역 대표는 “실리콘 포토닉스 및 광패키징 분야의 권위자인 한양대 김영현 교수 연구실과 협력하게 돼 매우 뜻깊다”며 “당사의 WLO 양산 기술과 포토닉스 파운드리 플랫폼을 CPO 기술에 접목함으로써 차세대 광통신 부품 시장에서 글로벌 경쟁력을 확보하는 핵심적인 계기가 될 것”이라고 밝혔다.
한양대학교 김영현 교수는 “이론적 연구를 넘어 실제 산업계의 첨단 인프라를 보유한 옵토전자와의 협력은 기술 상용화의 시기를 크게 앞당길 수 있을 것”이라며 “양측의 역량이 결합해 차세대 광반도체 패키징 분야에서 의미 있는 성과를 창출하겠다”고 말했다.
한편 최근 Series-B 투자유치를 성공적으로 마치고 브리지 투자유치를 진행 중인 옵토전자는 이번 MOU를 기점으로 CPO 관련 선행 기술 확보는 물론, 향후 AI 데이터센터, 자율주행, 6G 통신 등 초고속 광통신이 요구되는 다양한 첨단 산업 분야로 사업 영역을 적극 확장해 나갈 계획이다.
김영현 교수 연구실은 어떤 곳인가
김영현 교수는 한양대학교 ERICA캠퍼스 차세대반도체융합공학부 소속으로, 첨단 반도체 소자 연구실(Advanced Semiconductor Devices Laboratory, ASDL)을 이끌고 있다. 연구실은 실리콘 기반 집적광학 소자와 고속 광신호 처리 기술을 중심으로 데이터센터, AI 하드웨어, 차세대 통신 시스템에 적용 가능한 핵심 기술을 개발해 왔다. 광 위상 이동기, 마하-젠더 변조기, 광 결합기 등 실리콘 포토닉스 소자는 물론 CPO 모듈 자체를 설계·제작한 경험을 갖추고 있다.
특히 김영현 교수팀은 AI 반도체 성능 저하의 핵심 원인으로 지적돼 온 ‘통신 병목’ 문제를 해결하기 위해 유리 기판 기반 실리콘 나이트라이드(SiN) 광집적 플랫폼을 개발해 학계와 산업계의 관심을 모은 바 있다. 이 같은 연구 성과는 이번 협약에서 옵토전자의 양산 인프라와 결합해 상용 CPO 모듈로 이어질 전망이다.
기업 소개
옵토전자는 반도체 공정 기반의 나노 스케일 포토닉스 소자인 웨이퍼레벨옵틱스(Wafer Level Optics, WLO) 전문 기업이다. 2016년 설립된 이후 모빌리티 전장용 WLO 조명 모듈의 개발을 시작으로 3D 센싱, AR/VR 디바이스, 마이크로 프로젝션 및 첨단 실리콘 포토닉스 분야로 사업 영역을 빠르게 확장하고 있다.
초정밀 마이크로 렌즈 어레이(MLA)와 회절광학소자(DOE) 설계 및 양산 기술력을 인정받아 산업통상부 국가핵심전략기술(WLO) 기업으로 선정됐다. 앞서 회사는 글로벌 반도체 장비 기업 EV GROUP과 WLO 기술 협력 및 Step & Repeat Master 제작 기술 이전을 위한 MOU를 잇달아 체결하며 양산 기반을 다져 왔다. 이를 바탕으로 옵토전자는 전 세계 고객에게 혁신적인 맞춤형 광학 솔루션을 제공하는 글로벌 포토닉스 파운드리 파트너로 도약하고 있다.