(a)                   (b) 

        그림 3:  초기의 저손실 광섬유

그 후 MCVD를 사용하여 본격적으로 광섬유를 만들자 이들은 다 사라지게 되였다. 그러나 그림3(b)의 광섬유는 지금에 와서는 PCF(Photonic Crystal Fiber)의 원조가 되였다. 이렇게 특수광섬유로서 다시 등장하여 각광을 받게 될 줄이야 그 누가 알았겠는가? 이것을 보고 ‘인간만사는 새옹지마’라는 옛말을 새삼 되새기게 된다. 이런 것들이 그 당시 광통신을 연구하고 싶어 하는 사람들의 열정을 잘 나타내고 있다고 본다.

신 기술의 파급효과

코닝의 모오러, ITT의 카오, AT&T의 밀러등이 모여서 광통신 학회를 조직하게 되어 지금의 OFC가 탄생 한 것이다. 그 첫 모임은 1975년 미국의 버지니아주의 윌리암스버그에서 가졌는데, 그 곳을 택한 이유는 영국의 이주자들이 맨 처음 미국에 정착한 곳이라, 그러한 정신으로 OFC도 광섬유 연구에 이바지 하겠다는 뜻으로 생각 된다.

그때에 총 참가인원수는 316명 이였다. 그 중 많은 분들이 일본에서 왔었다. 학회는 격년으로 개최하도록 하여 그 다음 회의는 1977년도 그 전과 같이 윌리암스버그에서 열렸다.

일본에서도 광통신에 관한 국제회의를 조직하고 명칭을 IOOC라 칭하고 1977년 여름 일본 도쿄에서 개최했다. 참가인원수는 총 580명 이었다. 이렇게 광통신분야 학회는 급진적으로 늘어나서 지금 국내,국제 학회는 수없이 많아졌다.

1975년에 발족한 OFC는 매년 지속적으로 성장하고 있으며, 광섬유의 전성기였던 2001년을 정점으로 그 해는 유례가 드문 40,000명이 참가 했다. 그 후 경제적 불황 등으로 감소 했으나, 현재 매년 참가 인원수 10,000명선은 유지하고 있는 것 같다.

이렇게 학회의 발전 상황을 예로 들어 카오의 주 업적을 계량화 해봤다.

1977년에 앞에서 언급한 IOOC에 참석하고 일본의 여러 회사를 돌아볼 기회가 있었다.그런다음 일본 사람들이 말한 소위 “맥체스니 쇼크”의 진의를 알 수 있었다. 그가 1974년에 쿄도에서 공개한 MCVD장비를 그대로 만들어서 대대적으로 사용하여 광섬유를 연구 하고 있었기 때문이다. 그때 다섯 개의 회사 연구소들을 돌아볼 기회가 있었다. 그런데 모두 같은 방법으로 광섬유를 만들고 있어 의아해 했었는데 나중에서야 그 이유를 알게 되었다.

그때 광섬유 연구에 대해서 광통신의 핵심부품에 대해 NTT가 개발의 주도권을 가지고 그 아래 3개의 전선회사 연구소가 있었고 개발된 기술은 다 같이 공유하도록 되어 있었다. 이렇게 단합된 연구를 하며 개발을 가속화 했고 그 당시 일본의 입장으로 볼 때 가장 효율성 있는 방법으로 보였다.

왜냐하면, 일본의 상기 세 연구소와 NTT가 기술교류를 하면서 각각 일년에 한번씩 방문하기로 하였는데 벨 연구소에서 한번 가면, 그쪽에서는 4개 팀이 3개월 마다 한 팀씩 오게 된다. 얼핏 생각하면 공평한 것 같지만 잘 따져 보면 그렇지 않다.

네 팀이 정보를 공유하기 때문에 일본은 네 번 방문 하는 셈이 된다. 이렇게 빠르게 기술정보를 입수하여 빠른 속도로 개발해 나갔다. 대부분의 나라들은 공정이 간편한 MCVD를 사용하였었다. 일본도 그 중의 하나였으나 앞으로 경쟁을 하기 위해서는 자기 고유의 공법이 필요하다고 판단하여 VAD(Vapor Phase Axial Deposition)이라는 공법을 개발 하였다. 그리고 NTT와 거래하는 회사들은 이 공법만을 사용토록 했다. 이 공법의 원리는 코닝이 개발한 OVD와 같고, 다른 점은 다만 반경 방향이 아니고 축 방향으로 모재를 쌓아가는 것이다. 이 방법은 코아의 굴절분포를 제어하기가 어렵기 때문에 다중모드 광섬유를 만드는 데는 불리하였다.

그러나 광섬유 접속기술이 지속적으로 발달하고 1980년대 들어서면서 장거리 광통신이 본격화 되자 정보량을 많이 다룰 수 있는 단일모드 광섬유가 각광을 받게 되고, 또한 대량생산이 필요 하게 되었다. VAD는 모재의 크기에 제약이 적어 광섬유 양산에 유리하다.         현재 광섬유 생산에 OVD, MCVD, VAD 의 세 공법이 사용되고 있다. 그 동안 우열을 가릴 수 없을 정도로 기술들이 향상하고 생산성도 놀랄 정도로 향상 되었다.

이상은 모재를 만드는 공정이고 그 다음 이 모재에서 광섬유를 뽑아야 하는데 매우 순도가 높은 시리카 유리인데, 이 유리는 고온물질로서 약 2000 C 도에서 가공이 가능하기 때문에 개발초기에는 광섬유 뽑는데 어려움이 많았다. 그러나 지속적인 개발로 생산성은 월등히 향상 되였다. 예를 들면, 종래에는 2 cm 정도 직경의 모재에서 초속 5m~10 m 정도로 광섬유를 뽑아 왔으나 지금은 모재의 직경이 15cm 에, 길이는 1.5 m 되는 모재를 초당 35 m로 뽑고 한 모재에서 2000 km 라는 어마어마한 양의 광섬유를 생산 한다.

한때는 광섬유의 단가는 1 m당 5 센트였으나 모재의 직경이나 길이가 대형화 되고 광섬유 인출속도도 35m/s로 향상 되어 1센트/m 근방까지 이르게 되었다. 고속으로 광섬유를 인출할 때 수반되는 난제는 코팅하는 문제이다. 유리섬유의 표면을 보호하고 유리가 가지는 강한 강도를 가지게 하려면 광섬유 인출과 동시에 포리머 코팅을 해야 한다. 대부분의 플라스틱 들은 200 C 전후에서 인화하여 연소하게 된다. 광섬유는 약 2000 C인 모재에서 인출되면서 동시에 코팅이 되는데, 코팅 할 때 프래틱에 접촉하는 광섬유의 온도가 100 C 이하로 유지 해야 한다. 이때 광섬유의 인출속도가 빨라지면 코팅과 접촉하는 광섬유의 온도도 따라서 올라가기 때문에 냉각을 시켜 주어야 한다. 이와 같이 광섬유를 뽑는데 여러 가지로 어려운 문제들이 많았다. 특히 고속 인출을 할 때는 더 했다.

이제는 이런 문제들이 다 해소되고 대량생산에 매진하고 있다. 광섬유의 응용은 무수히 많은데 그 중 대표적으로 하나만 말하면 장거리 통신이라고 본다. 장거리 통신의 으뜸은 해저케이블이다. 광 해저케이블은 1988년에 최초로 대서양에 부설되고 이어서 태평양에도 설치되어 지구상의 대륙들은 광케이블로 연결이 되었다. 광섬유의 성능 향상과 광통신 시스템의 발달로 통화의 음질도 월등히 향상되어 장거리, 단거리를 구별 할 수 없을 정도로 좋아지고 간편 하게 사용 할 수 있게 되었다. 더욱이 요사이 중국에서는 광대한 국토에 차세대 정보망 구축에 열을 올리고 있어 이에 필요한 광섬유 물량 때문에 광섬유의 경기는 전세계적으로 호황을 이루고 있어 희소식이다.

 끝으로 말씀 드리고 싶은 것은 카오 박사는 1996년 11월에 한국을 방문하고 한국과학기술한림원의 심포지움에 참석하여 광섬유연구에 관하여 초청강연을 하였다. 한국을 방문 할 당시는 홍콩대학 총장을 맡고 있었다.