WDM (Wavelength Division Multiplexing)

개요

파장분할 다중화(WDM, Wavelength Division Multiplexing)는 광섬유 하나로 여러 개의 광 신호를 서로 다른 파장으로 나누어 동시에 전송하는 고속 광통신 기술이다. 네트워크 인프라의 대역폭을 극적으로 확장할 수 있어, 대규모 데이터 센터, 통신사업자 백본망, 해저케이블 등에서 핵심적인 역할을 한다. 본 글에서는 WDM의 개념, 작동 원리, 구성 요소, 기술적 특성 및 활용 사례를 중심으로 상세히 정리한다.

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1. 개념 및 정의

WDM은 하나의 광섬유에 여러 개의 서로 다른 파장(빛의 색)을 동시에 전송함으로써, 병렬적인 다중 통신을 가능하게 하는 기술이다. 전송된 각 파장은 수신 측에서 다시 분리(Demultiplexing)되어 원래의 데이터로 복원된다. 이 기술은 광통신의 대역폭을 수십 배에서 수백 배까지 확장할 수 있어 현대 고속 네트워크에서 핵심 기술로 간주된다.

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2. 특징

항목	설명	비고
고속 전송	수십 채널의 병렬 전송 가능	100Gbps 이상 가능
기존 인프라 활용	광섬유 하나로 여러 신호 전송	물리적 설비 증가 없음
간섭 없음	파장 간 간섭 없이 독립 전송	광 필터 기술 활용

대역폭 확장과 물리적 설비 절감을 동시에 실현한다.

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3. 구성 요소

구성 요소	설명	예시
MUX (Multiplexer)	여러 파장의 광 신호를 하나로 결합	WDM 송신기
DEMUX (Demultiplexer)	다중화된 신호를 파장별로 분리	수신기 측 광 분리기
광섬유	파장 다중화된 신호의 전송 매체	단일 모드 광섬유
광 필터	특정 파장만 통과시키는 소자	AWG, 파장 선택 필터 등

모든 구성 요소는 정밀한 파장 제어 기술이 핵심이다.

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4. 기술 요소

기술 요소	설명	적용 기술
CWDM (Coarse WDM)	적은 채널 수, 넓은 파장 간격	중소 규모 네트워크
DWDM (Dense WDM)	많은 채널 수, 좁은 파장 간격	장거리, 고속 백본망
EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier)	광 신호를 증폭하는 장비	DWDM 시스템 필수
광 스위칭	파장 단위 라우팅 기술	ROADM 기반 네트워크 구성

고속 네트워크를 위한 필수 기술들이 WDM과 통합되어 발전 중이다.

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5. 장점 및 이점

장점	설명	효과
대역폭 극대화	광섬유 1가닥으로 수십 채널 운영 가능	인프라 효율 극대화
확장성 우수	파장 추가만으로 용량 확장 가능	투자 효율 높음
신뢰성 향상	파장별 독립 운영 가능	장애 구간 국소화 가능

미래 네트워크에 필수적인 확장성과 신뢰성을 동시에 제공한다.

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6. 주요 활용 사례 및 고려사항

사례	설명	고려사항
해저케이블 시스템	대륙 간 데이터 전송에 WDM 필수	장거리 손실 보완 필요
데이터센터 간 연동	고속 트래픽 백홀 구성	DWDM 기반 구축 선호
통신사 광 백본망	대규모 사용자 동시 수용 가능	파장 관리 및 모니터링 필수

정밀한 파장 제어와 장비 간 호환성이 성공적 구축의 핵심이다.

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7. 결론

WDM은 광통신 시대의 필수 기술로, 하나의 광섬유로 다수의 신호를 동시에 전송할 수 있게 하여 네트워크 인프라의 성능과 경제성을 극대화한다. DWDM, CWDM, EDFA, ROADM 등의 기술과 결합되어 초고속, 초대용량 시대에 필수적인 기반 기술로 자리 잡고 있으며, 앞으로도 클라우드, AI, IoT 환경에 필수적 역할을 할 것으로 기대된다.