AI 시대의 새로운 주인공은 GPU가 아닌 광학(optics) 분야이며, 루멘텀(Lumentum)이 이 분야의 핵심 수혜주로 부상하고 있다. 엔비디아가 루멘텀에 대규모 투자를 단행하며 AI 팩토리의 핵심 자원인 인듐인(InP) 레이저 확보에 나선 것은 구리 배선의 물리적 한계 때문이다. 구리는 높은 대역폭과 짧은 전송 거리에서 효율성 및 전력 소모 측면에서 한계를 드러내고 있다.
루멘텀은 InP 웨이퍼 생산부터 레이저 칩 제조, 광모듈 및 광회선 스위칭 시스템(OCS)까지 수직 계열화를 구축하며 경쟁 우위를 확보했다. 특히 EML 레이저 칩, CPO용 CW 레이저, OCS, 클라우드 광모듈 등 4개 성장 동력을 바탕으로 AI 데이터센터의 광 인터커넥트 전환 흐름에 올라탔다. 2026-2027년 플러그형 모듈, CPO/NPO, OCS의 동반 성장이 예상되지만, 높은 밸류에이션과 기술 경로, 고객 집중도, 경쟁 심화 등의 리스크 요인도 존재한다.

지난 AI 강세장의 주인공이 GPU였다면, 이번에는 그 주인공의 자리가 조용히 광학(optics) 분야로 옮겨갔습니다. 이제 진정한 질문은 엔비디아를 계속 매수할지 여부가 아니라 다음과 같습니다. NVLink와 GPU 이면에 있는 광학 인터커넥트 체인 전체에서 다음 순수 수혜자는 누구인가 하는 점입니다.
지난 2주 동안 젠슨 황(Jensen Huang) 본인이 직접 그 답을 제시했는데, 바로 루멘텀(Lumentum)입니다.
지난 3월 2일, 엔비디아는 총 40억 달러를 투입해 루멘텀과 코히어런트(Coherent)에 각각 20억 달러씩 투자했으며, 생산 능력에 대한 우선권을 확보하는 다년 단위의 대규모 구매 계약을 체결했습니다. 이는 단순한 재무적 투자가 아니라, AI 팩토리에서 가장 중요한 희소 자원인 인듐인(InP) 레이저(CPO 및 미래 NVLink 광학 인터커넥트용 광원)를 소수의 공급업체에 묶어두는 실질적인 조치입니다. 루멘텀은 이들 중 가장 순수한 관련주로 꼽히는데, 상류의 InP 웨이퍼 팹을 소유하고 중류에서 EML 및 CW/ELS 레이저를 제조하며 하류의 OCS와 클라우드 광학 모듈 사업까지 영위하고 있기 때문입니다.
타이밍 또한 이례적으로 절묘합니다. 다음 주 한편에서는 산호세에서 엔비디아 GTC 2026이 개최되어 차세대 아키텍처와 NVLink의 지속적인 확장 방식, 그리고 CPO의 본격적인 양산 시점을 명확히 할 예정입니다. 다른 한편에서는 광통신 분야의 가장 중요한 글로벌 컨퍼런스인 OFC가 같은 주에 열려 광학 모듈, CPO, OCS 관련 모든 벤더가 로드맵을 공개할 예정입니다. 컴퓨팅 분야의 CPU 컨퍼런스와 광학 인터커넥트 분야의 CES가 이토록 밀접하게 겹치는 것은 처음이며, 루멘텀은 이 두 가지 핵심 시나리오가 교차하는 지점에 서 있습니다.: 한 손에는 엔비디아로부터 받은 20억 달러 규모의 협력과 장기 주문을 쥐고 있고, 다른 한 손으로는 CPO 광원 및 OCS와 같은 핵심 고리를 통제하고 있어 여러 기관의 눈에 이 광학 인터커넥트 체인의 가장 대표적인 기업 중 하나로 각인된 것입니다. 수많은 기업 중 왜 하필 루멘텀이 이 분야의 가장 중심적인 위치를 차지하게 된 것일까요?
최근 몇 년간 AI를 논할 때 대화는 항상 GPU의 개수와 컴퓨팅 성능에서 시작되었습니다. 하지만 더 쉽게 간과되는 전제가 있습니다. 아무리 계산 속도가 빨라도 데이터가 이동할 수 없다면 아무 소용이 없다는 점입니다. GPU는 랙 안에서 유휴 상태로 남게 되고, 전력은 계속 소모되지만, 자본 지출(CAPEX)은 실질적인 컴퓨팅 출력으로 전환되지 못할 것입니다.
오늘날 주류 데이터 센터 인터커넥트의 역할 분담은 대략 다음과 같습니다.
컴퓨팅 밀도가 가장 높은 아주 좁은 구간인 랙 내부나 보드 간 연결에서는 오늘날 대부분의 AI 클러스터가 여전히 구리를 사용하고 있습니다. 바로 이 점 때문에 대역폭이 400G 및 800G에서 1.6T로 올라가면, 가장 먼저 물리적 한계에 부딪혀 무너지는 곳이 바로 이 짧은 구리 구간입니다.
100G/200G급 고주파수에서는 전류가 더 이상 구리 단면 전체를 균일하게 채우지 못하고 도체 표면 근처의 고리 모양으로 몰리는데, 이것이 전형적인 표피 효과입니다. 두꺼운 구리선을 위해 비용을 지불하지만, 실제로 고주파 신호를 전달하는 부분은 표면의 얇은 층뿐이어서 유효 단면적은 계속해서 줄어듭니다.
레인당 112G 또는 224G PAM4 속도를 유지하기 위해 설계자는 케이블을 더 두껍게 만들고, 더 비싼 유전체를 사용하며, 보드에 더 많은 라우팅 및 굽힘 공간을 확보할 수밖에 없습니다. 그 결과 케이블은 더 뻣뻣해지고 무거워지며 부피가 커지고, 랙 공간, 공기 흐름, 냉각 압력 또한 동시에 상승하게 됩니다.
데이터 전송 속도가 두 배가 될 때마다 기존 구리 링크의 도달 거리는 대폭 줄어듭니다. 400G 단계에서 레인당 100G 패시브 구리 케이블(DAC)은 증폭 및 이퀄라이제이션을 위한 칩을 양단에 추가하지 않고도 신호 무결성과 비트 오류율(BER)을 공학적으로 제어 가능한 수준에서 보통 3~5미터까지 연결할 수 있습니다. 800G 및 레인당 112G 단계에서는 많은 벤더가 패시브 DAC를 가급적 2미터 이내로 유지할 것을 권장합니다. 그 이상이 되면 아이 다이어그램이 심하게 붕괴되어 BER을 허용 가능한 범위 내로 유지하기 어렵기 때문입니다.
더 나아가 1.6T 및 레인당 224G로 가면, 칩을 추가하지 않고 패시브 구리 케이블에만 의존할 경우 실제 사용 가능한 길이는 약 1미터 정도로만 설계할 수 있습니다. 굳이 더 길게 연결하려면 양 끝에 신호를 증폭, 평활화, 리타이밍하는 소형 칩을 추가하여 케이블을 액티브 전기 케이블(AEC)로 만들어야 합니다. 이 경우 거리를 약 3~7미터까지 늘릴 수 있지만, 케이블당 비용, 전력 소모 및 시스템 복잡성이 눈에 띄게 높아집니다.
진짜 문제는 AI 클러스터가 높은 대역폭과 낮은 지연 시간을 가장 필요로 하는 링크가 수십 미터 거리가 일반적인 랙 간 또는 열 간 연결인 경우가 많다는 점입니다. 즉, 워크로드가 이상적으로 원하는 네트워크 규모는 이미 1.6T 대역폭에서의 구리 물리적 가용 범위를 훨씬 벗어났습니다. 이것이 바로 AI 데이터 센터가 말 그대로 구리의 물리적 천장에 부딪히고 있다고 말하는 이유입니다.
전통적인 방식은 다음과 같이 요약할 수 있습니다. “긴 구리가 짧은 광학을 끌고 가는 방식”GPU나 스위치 ASIC이 먼저 섀시 내부의 긴 고속 구리 트레이스를 따라 전면 패널까지 이동한 다음, 고성능 DSP, FEC 및 이퀄라이제이션 회로가 탑재된 플러거블 광학 모듈에 데이터를 넘겨 전기-광 변환을 수행합니다. 이것이 오늘날 대부분의 800G/1.6T 플러거블 광학 모듈의 전형적인 형태로, 1.6T 모듈은 대개 20~25W 범위에 도달하며 기본적으로 구리 채널 손실을 강제로 극복하기 위해 전력을 소모하는 방식입니다.

출처: Microelectronics
CPO(Co-Packaged Optics)는 이 경로를 뒤집은 것으로, 다음과 같이 요약할 수 있습니다. “빛이 컴퓨팅 바로 옆에서 달리는 방식”CPO는 광학 엔진을 스위치 ASIC이나 XPU 바로 옆에 배치하므로, 고속 전기 신호가 패키지와 기판 위에서 불과 몇 밀리미터에서 수 센티미터만 이동한 후 바로 빛으로 변환되며, 이후 나머지 경로는 모두 광섬유로 이어집니다. 전력을 많이 소모하는 긴 고속 구리 구간이 광학으로 대체되는 것입니다. 누비스(Nubis)와 같은 벤더의 데이터에 따르면 CPO/NPO 아키텍처 하에서 전체 1.6T 광학 엔진을 약 5~8W 수준으로 유지하는 것이 현실적이며, 포트당 수십 와트를 절감할 수 있습니다. 단일 보드 수준에서는 그리 크지 않게 들릴 수 있지만, 수천 개의 고대역폭 포트가 있는 AI '팩토리'에서는 수십 또는 수백 킬로와트 단위의 전력 차이가 발생하게 됩니다.

출처: Astera Labs
따라서 이 세 가지 측면 모두에서 광섬유는 구리를 거의 완벽하게 압도합니다. 대역폭 밀도 면에서 단일 광섬유는 물리적 케이블을 두껍게 만들지 않고도 다중 파장을 쌓아 다차선 고속도로처럼 활용할 수 있습니다. 도달 거리 면에서는 수십에서 수백 미터가 싱글 모드 광섬유의 정상 작동 범위이며, 손실과 ISI가 유사한 주파수의 구리보다 훨씬 적습니다. 전력 면에서 유리관을 통해 전파되는 광신호는 표피 효과나 큰 커패시턴스의 지속적인 충방전 문제를 겪지 않아 본질적으로 더 에너지 효율적입니다.
현시점에서 이는 더 이상 순수한 기술 논쟁으로서의 '구리 대 광학'의 문제가 아니라, 어떤 속도와 어떤 인터커넥트 계층에서 업계가 완전히 광학으로 전환하느냐의 문제입니다. 800G에서 1.6T로 넘어가는 과정에서 이러한 마이그레이션 일정은 AI 데이터 센터에 의해 단계적으로 앞당겨지고 있습니다.
광학 인터커넥트는 단일 솔루션이 아니라 단계별로 전개되는 계층형 기술 스택입니다. 크게 세 가지 경로를 따릅니다. 먼저 플러거블 광학을 배치하고, 그다음 광학 장치를 칩에 더 가깝게 이동시킨 뒤, 마지막으로 스위칭 아키텍처를 완전히 바꾸는 것입니다.. 이 세 가지 경로를 이해하면 향후 수년간 누가 수혜를 입고 누가 압박을 받게 될지를 근본적으로 파악할 수 있습니다.
이는 오늘날 데이터 센터에서 가장 성숙한 형태의 광학 인터커넥트입니다. 모듈은 스위치의 전면 패널에 장착되어 핫스왑(hot-swap)과 유지보수가 용이합니다. 400G에서 800G, 1.6T에 이르기까지 플러거블 솔루션은 여전히 빠르게 확산되고 있습니다. 루멘텀의 EML 레이저 칩은 이러한 모듈의 핵심 광원이며, 100G EML 출하량은 사상 최고치를 기록하고 있고 200G EML은 빠르게 늘어나고 있습니다.
CPO는 광학 엔진을 스위치 패키지에 직접 통합하여 전기-광 변환 경로를 근본적으로 단축하고 전력 소모와 지연 시간을 크게 줄입니다. 엔비디아는 GTC 2025에서 포트당 1.6Tbps 대역폭을 갖춘 실리콘 포토닉스 기반의 Spectrum-X 및 Quantum-X 스위치를 처음으로 선보였습니다. NPO(Near-Packaged Optics)는 CPO의 과도기적 형태로, 광학 엔진을 PCB상에서 몇 센티미터 떨어진 곳에 배치하여 전력 효율과 유지보수 편의성의 균형을 맞춥니다.
번스타인(Bernstein)에 따르면, 스케일아웃 시나리오에서의 대규모 CPO/NPO 출하는 2026년 말에서 2027년경에 시작될 가능성이 높으며, 신뢰성에 더 민감한 스케일업 시나리오에서의 양산은 2028년 하반기 이전에는 어려울 것으로 보입니다.
앞선 두 경로는 기존의 이더넷/인피니밴드 로직을 유지하면서 구리를 광학으로 교체하고 광학 장치를 더 나은 위치로 옮기는 데 집중합니다. OCS(광 회선 스위치)는 더 급진적입니다. 중간의 전자 스위칭 레이어를 완전히 우회하기 때문입니다. OCS는 MEMS 마이크로미러 어레이를 사용하여 광섬유 사이에서 빛의 방향을 직접 조절하며, 중간에 전기 신호로 변환하지 않으므로, 기존 스위치의 다단계 광-전-광(O-E-O) 변환 과정을 완전히 피할 수 있습니다. 구글은 데이터 센터 네트워크에 이 기술을 대규모로 도입한 선구자입니다. 루멘텀의 R300은 이 경로의 대표적인 제품으로, 하이퍼스케일 클라우드 제공업체를 위한 광학 주배선반으로서 단일 박스에 300x300 포트를 제공합니다.
기술 경로 | 전력 소비 (1.6T) | 전송 거리 | 상용화 단계 | 주요 업체 |
플러거블 광모듈 | 20~30W | 수십~수백 m | 양산 | Innolight, LITE, Coherent |
NPO | 약 9W | 수십~수백 m | 2026년 시범 생산 | Nvidia, Broadcom |
CPO | 5~8W | 수십~수백 m | 2026~2027년 양산 | Nvidia + TSMC + LITE |
OCS | 매우 낮음 | 수십~수백 m | 주요 클라우드 기업 도입 | Google, LITE |
루멘텀(Lumentum, LITE)은 2015년 기존 광학 기업인 JDSU에서 분사하여 독립 상장했습니다. 서류상으로는 중소형 광부품 업체로 시작했으나, 이후 10년 동안 세 차례의 인수를 거치며 시장 지위를 점진적으로 재정립했습니다.
10년이 지난 2026년까지 루멘텀은 레이저 칩 및 부품 공급업체에서 레이저 칩, 광모듈, 광스위칭 시스템을 모두 아우르는 수직 계열화 플랫폼으로 진화했습니다.
반도체 산업에서 IDM(종합 반도체 기업)은 설계부터 제조까지 전 과정을 직접 통제하는 것을 의미합니다. 광학 분야에서 루멘텀의 역할은 이러한 모델과 매우 유사합니다.
자체 InP 팹(fab) 보유:일본의 사가미하라와 타카오, 영국의 캐스웰 등지에서 InP 광 웨이퍼 및 레이저 생산 라인을 운영하고 있습니다. InP 공급이 부족한 상황에서 이러한 자체 생산 능력은 매우 희소한 가치를 지닙니다.
전체 밸류체인 커버리지:InP 웨이퍼 기반의 레이저 칩 제조부터 태국 방콕 인근 나바나콘 산업단지에서의 광모듈 조립, OCS 시스템 납품에 이르기까지 밸류체인의 전·중·후방 전 영역에 진출해 있습니다.
지속적인 생산 능력 확대:2024년 말 시작된 40% 이상의 InP 생산 능력 확장 계획은 이미 절반 이상 완료되었으며, 회사는 생산량을 더욱 늘리기 위해 신규 팹 건설이나 인수합병(M&A)을 검토하고 있습니다.
공급 제약 주기에 접어들면 이러한 수직 계열화의 가치는 더욱 높아집니다. 타사들이 칩 확보를 위해 줄을 서는 동안 루멘텀은 자체 생산이 가능하기 때문입니다.
동력 1: EML 레이저 칩
EML(전계흡수 변조 레이저)은 800G 및 1.6T 모듈의 핵심 광원입니다. 루멘텀의 100G EML은 지속적으로 출하량 기록을 경신하고 있으며, 200G EML은 2025년 12월 분기 기준 데이터 통신 레이저 매출의 약 10%를 차지하고 있습니다. 경영진은 이 비중이 2026년 말까지 25%에 도달할 것으로 예상합니다. 200G 장치는 100G보다 가격이 높아 평균판매단가(ASP)와 매출총이익률을 동시에 끌어올립니다. 또한 회사는 레인당 400G 속도의 3.2T 모듈 시장을 선점하기 위해 차세대 448Gbps EML 기술을 선보였습니다.
동력 2: CW 레이저 및 ELS 모듈 — CPO의 핵심
CPO 아키텍처에서는 변조 기능이 실리콘 포토닉스 PIC로 이동함에 따라 모듈에 자체 내장 레이저가 필요하지 않으며, 대신 외부 연속파(CW) 레이저를 광원으로 사용합니다. 이러한 CW 레이저는 고온 환경에서도 수백 밀리와트의 안정적인 광출력을 제공해야 하므로 매우 높은 수준의 InP 소자 및 패키징 기술력이 요구되는데, 루멘텀은 바로 이 분야에서 Nvidia와 같은 주요 고객사의 선택을 받았습니다.
최근 실적 발표에서 경영진은 수억 달러 규모의 초고출력 레이저 수주 사실을 공개했으며, 2027년 상반기부터 인도가 시작될 예정입니다. 더 중요한 점은 회사가 단순 레이저 칩 공급에서 벗어나 전체 ELS(외부 광원) 모듈 제공으로 영역을 확장하고 있다는 것입니다. ELS 모듈의 단위당 매출은 단일 칩의 약 2~2.5배에 달해 전체 시장 규모(TAM)를 크게 넓히고 있습니다.
성장 동력 3: OCS 광회선 스위칭 시스템
3D-MEMS 마이크로미러 기반의 루멘텀(Lumentum) R300 OCS는 현재 3대 주요 하이퍼스케일 클라우드 고객사로부터 4억 달러 이상의 수주 잔고를 확보하고 있다. 2026회계연도 2분기 실적 발표에서 경영진은 OCS 출하 속도가 내부 예상치를 상회했으며, 분기 매출은 이미 계획보다 일찍 1,000만 달러 선을 돌파했다고 언급했다. 수주 잔고의 대부분은 2026년 하반기에 출하될 것으로 예상된다.
미즈호(Mizuho)는 2029년까지 데이터 센터 OCS의 전체 주소 가능 시장(TAM) 규모가 약 19억 달러(연평균 성장률 약 44%)에 달할 것으로 추정하며, 루멘텀이 30~40%의 시장 점유율을 차지할 수 있을 것으로 내다봤다.
성장 동력 4: 클라우드 광모듈
클라우드 라이트(Cloud Light) 인수를 통해 확보한 고속 트랜시버 사업이 현재 빠르게 확장 중이다. 2026회계연도 2분기 시스템 매출은 전년 동기 대비 60% 증가한 2억 2,180만 달러를 기록했으며, 클라우드 광모듈이 최대 성장 동력으로 작용했다. 경영진은 1.6T 모듈이 800G 제품보다 마진율이 현저히 높다는 점을 강조하고 있으며, 이에 따라 1.6T 생산이 본격화되면서 해당 부문의 수익성도 지속적으로 개선될 것으로 보인다.
구체적인 수치를 살펴보면 루멘텀의 변곡점은 이미 명확하게 드러나고 있다. 2026회계연도 2분기 매출은 전년 동기 대비 65.5%, 전분기 대비 약 25% 증가한 6억 6,550만 달러를 기록하며 상장 이후 최고 분기 매출을 달성했다.

출처: LITE 분기 보고서, TradingKey
매출총이익률은 1년 전 약 25%에서 36%로 상승했고, 영업이익률은 약 -12.8%에서 +9.7%로 개선되었으며, GAAP 기준 주당순이익(EPS)은 2025회계연도 2분기 -0.88달러에서 2026회계연도 2분기 +0.89달러로 흑자 전환했다. 이러한 변화는 매출이 빠르게 성장하는 동시에 수익성이 희석되지 않고 있으며, 오히려 적자에서 벗어나 지속 가능한 수익 구조로 진입하고 있음을 보여준다.

출처: LITE 분기 보고서, TradingKey
2025회계연도 하반기부터 2026회계연도에 걸쳐 성장 곡선은 확연히 가팔라지고 있다. 매출 성장은 가속화되고 이익률은 단계적으로 상승하고 있는데, 이는 일시적인 반등이 아닌 전형적인 ‘물량 증가와 가격 상승’이 결합된 변곡점의 모습이다.
더욱 중요한 점은 이러한 개선세가 단일 분기에 그치지 않는다는 것이다. 경영진은 2026회계연도 3분기 매출 가이드라인으로 전년 동기 대비 거의 두 배 수준인 7억 8,000만~8억 3,000만 달러를 제시했다.
2027회계연도 컨센서스 주당순이익(EPS)인 약 11달러를 기준으로 할 때, 현재 약 670달러인 주가는 선행 주가수익비율(Forward P/E) 약 60배를 의미한다. 일부 낙관적인 기관들은 2027회계연도 EPS를 17~24달러로 전망하고 있으며, 이 경우 밸류에이션은 약 30배 수준으로 낮아진다. 어느 쪽이든 현재 주가에는 이미 강력한 성장 기대감이 반영되어 있다. 핵심 쟁점은 루멘텀이 여전히 경기 순환형 광부품 기업인가, 아니면 진정한 구조적 AI 광상호연결 플랫폼 궤도에 진입했는가 하는 점이다.
CPO 시범 운영과 실제 대규모 구축 사이에는 불확실성이 존재한다. 스케일업 시나리오에서 CPO는 실제 환경에서의 장기적인 신뢰성 검증이 여전히 필요하다. 또한, 스케일업 사례의 단거리 상호연결 수요를 두고 공동 패키징 구리(CPC)와 같은 대안 기술들도 경쟁하고 있다.
현재 OCS 주문은 주로 3개의 하이퍼스케일 고객사에 집중되어 있다. 만약 OCS가 이러한 선도적 클라우드 사업자들을 넘어 더 넓은 시장으로 확장하지 못할 경우, 성장 한계치가 기대에 못 미칠 수 있다.
레이저 분야에서 코히어런트(Coherent)는 인듐인(InP) 생산 라인을 4인치에서 6인치 웨이퍼로 업그레이드하고 있으며, 이는 웨이퍼당 생산량을 4배로 늘릴 가능성이 있다. 광모듈 분야에서는 이노라이트(Innolight)를 비롯한 중국 업체들이 레이저 칩 등 상류 부문으로 진출하고 있다. 루멘텀이 현재의 기술 및 생산 능력 우위를 유지할 수 있을지는 R&D 속도를 지속할 수 있는지에 달려 있다.
루멘텀의 성장 논리는 다음과 같은 명확한 인과 관계로 요약될 수 있다. AI 클러스터 규모의 지속적 확대 → GPU 간 대역폭 수요의 기하급수적 증가 → 구리 배선의 물리적 한계 도달 → 광상호연결이 유일한 해결책으로 부상 → 광학 체인의 최전방에 위치한 레이저 → 하이엔드 AI급 레이저 제조가 가능한 기업의 희소성 → IDM 방식의 수직 계열화와 10년간의 M&A를 통해 루멘텀은 이 핵심 거점에서 가장 폭넓은 입지를 구축했다.
동사는 현재 세 가지 성장 곡선에 동시에 올라타 있다. 800G/1.6T 플러그형 모듈의 본격 생산, CPO/NPO의 무(無)에서 유(有)로의 상용화, 그리고 여러 하이퍼스케일 클라우드에 걸친 OCS의 확산이 그것이다. 2026~2027년에 이 세 가지 곡선이 동반 상승하는 것은 광통신 역사상 매우 이례적인 일이다.
물론 670달러의 주가에는 이미 매우 높은 기대감이 반영되어 있다. 핵심적인 증명의 순간들이 다가오고 있다. 다음 주 열리는 GTC와 OFC는 CPO 도입 일정, OCS 고객 다변화, 그리고 엔비디아(Nvidia)의 차세대 아키텍처 내 광상호연결의 역할에 대한 결정적인 신호를 제공할 것이다.
면책 조항: 본 기사는 산업 분석 및 정보 공유만을 목적으로 하며, 어떠한 투자 조언이나 권고도 구성하지 않습니다. 투자에는 리스크가 수반됩니다. 모든 투자 결정은 본인의 독립적인 판단과 전문가의 상담을 바탕으로 이루어져야 합니다.