[이데일리 김응열 기자] 한양대는 에리카(ERICA) 캠퍼스의 김영현 차세대반도체융합공학부 교수 연구팀이 첨단 인공지능(AI) 반도체에서 발생하는 ‘통신 병목’ 문제를 해결할 수 있는 ‘유리 기판 기반 실리콘 나이트라이드(SiN) 광집적 플랫폼’을 개발했다고 27일 밝혔다.

최근 대규모 AI 모델 확산으로 수천 개의 AI 반도체가 동시에 작동하는 ‘AI 팩토리(Factory)’ 구조가 부상하고 있지만 구리 배선 기반의 기존 데이터 전송 구조는 폭증하는 트래픽을 처리하기 어려운 ‘통신 병목’ 문제가 지적돼 왔다. 이를 해결할 차세대 기술로 반도체 칩과 광 모듈을 패키지 기판에 직접 집적하는 CPO(Co-Packaged Optics·공동패키징광학) 기술이 주목받고 있으나 구현하기가 어렵다는 한계가 있다.

이 과정에서 물리·광학적 특성이 뛰어나고 패널 레벨 공정과도 호환되는 ‘유리 기판’이 새로운 CPO 플랫폼으로 떠올랐다. 하지만 기존 유리 기반의 광도파로 제조 방식(LDW·IOX)은 고집적화에 한계가 있었다.

김영현 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 유리 기판 위에 SiN을 적용한 신규 광집적 플랫폼을 개발했다. 이 신규 플랫폼은 훨씬 높은 집적도를 구현할 수 있으며 유리 기판 아래로 누설되는 빛을 반사시키는 금속 반사기 구조와 결합해 기존에 불가했던 ‘고효율 격자 결합기’를 구현할 수 있다.

김영현 교수는 “이번 연구로 첨단 AI 반도체 패키징에 최적화된 고효율·고집적 광 플랫폼의 기반을 마련했다”며 “향후 웨이퍼·패널 레벨 통신 구조의 핵심 기술로 확장될 것”이라고 말했다.