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[김정호의 4차혁명 오딧세이] '세상 움직이는 진짜 힘' 경계 조건을 아십니까?

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문제의 해법이 많아지면 최종 해법은 경계선에 있는 조건이 결정
한반도의 복잡한 정세 해법을 결정하는 '경계 조건'에 관심 가져야

문제의 궁극적 해법을 결정하는 '경계 변수'

대학교와 대학원에선 공학문제 연습에 있어 미분 방정식 문제를 가장 많이 푼다. 전자공학의 전자파의 전파 문제, 안테나 설계 문제, 반도체 내의 전자 존재 문제, 반도체 내의 에너지 문제, 기계공학에서의 진동 문제, 마찰문제 등이 이에 해당한다.

이러한 연습 문제에선 기술과 자연 내의 현상을 대부분 아주 간단한 선형 2차 미분방정식으로 모델을 하고, 그 수학식으로 해를 얻는다. 이를 통해 어떤 솔루션이 존재하는 지, 어떤 물리적 의미를 갖는 지를 해석한다. 하지만 이러한 접근은 한계가 있다. 실제 자연 문제는 비선형적인 경우가 많다. 

필자의 연구실에선 하이브리드 전기 자동차의 전자파 문제를 컴퓨터로 계산한 적이 있다. 자동차의 경우 나노 미터급 크기의 반도체 구조에서 시작해 자동차 전체 바디 사이즈인 미터 크기까지 큰 크기의 범위 내에서 동시에 컴퓨터로 계산한다. 결국 컴퓨터를 이용해 시뮬레이션할 때, 반도체도 모델해야 하고, 케이블, PCB, 샤시, 바퀴까지 포함해서 계산해야 한다. 컴퓨터로 계산한다 해도 2차 미분방정식이 이 범위이면 계산이 매우 어렵다. 아주 다양한 컴퓨터 계산 알고리즘을 사용한다. 

그런데 이러한 미분방정식의 해는 좌표계에 따라 다른 함수 해를 갖는다. 예를 들어 (x,y,z)로 표현되는 직각 좌표계의 경우 정현파 삼각함수인 sin(x), cos(x) 등의 해를 갖는다. 그래서 시간 또는 공간에 따라 주기적으로 변화하는 함수 해를 갖는다. 

그런데 각각의 좌표계에는 미분방정식의 무한대의 해가 존재하며, 이 무한대의 해에서 특정 해답은 바로 '경계 조건'(Boundary condition)에 의해 결정된다. 직각 좌표계의 경우 (x, y, z) 세 축 방향으로 맨 끝의 길이와 상태가 3가지 경계 조건이 된다. 이 경계 조건이 결정되면 특정한 주파수, 에너지의 정현파 삼각함수가 최종 해가 된다.

여기서 결정되는 특정한 주파수, 에너지 등은 연속적인 값이 아니라 뚝 뚝 끊어진 불연속 값을 갖는다. 따라서 미분방정식의 해와 특정 값은 최종적으로 경계 조건이 결정한다. 4차 산업혁명은 디지털 세계다. 그렇게 보면 4차 산업혁명은 경계 조건을 만족하는 미분방정식의 해가 될 수 있다.

한반도 운명을 결정할 수 있는 '경계 변수' 에 관심 가져야

한반도는 미국, 일본, 중국, 러시아 등 강대국들과 인접하고 있다. 우리는 항상 힘의 균형과 비균형 사이에서 생존해 왔다. 그 힘은 때론 대륙세력이 되기도 하고, 때론 해양세력이 되기도 한다. 최근 북한 핵 문제가 전면에 등장하면서 우리 주변의 경계 조건에 대해서 다시 한번 실감하고 있다. 한반도 주변의 경계 조건이 우리가 취할 수 있는 해를 정한다.

아메리카 대륙을 맨 처음 발견한 크리스토퍼 콜럼버스(아래 사진)는 동생인 바르톨로메오 콜럼버스와 지도 제작 일을 하고 있었다. 그런데, 그 당시 베스트셀러였던 동방견문록을 읽고 기존의 관념과는 다르게 지구는 둥글고 세상은 그다지 크지 않으며, 바다 서쪽 끝에는 낭떠러지가 아닌 무언가가 있을 것이라는 생각을 하게 됐다고 한다.

콜럼버스는 지구는 둥글테니까 서쪽으로 계속 항해를 하면 언젠가는 세계를 한 바퀴 돌아서 중국과 인도에 닿을 수 있으리라 믿었다. 그는 이사벨 1세의 후원으로 탐험을 시작할 수 있었다. 그리고 1492년 8월 3일 스페인 카디스를 떠나 3달뒤인 10월 12일 지금의 바하마 제도에 상륙한다.

역사를 돌이켜 보면 해상을 지배한 국가가 세계를 지배했다. 해상을 점유한 이후 무역 교류를 통해서 문화와 기술이 전달되고, 부를 축적하고 전쟁을 했다. 2차 세계 대전 중의 미국과 일본의 태평양 전쟁도 결국 태평양을 누가 점유할 것인가에 대한 '경계 조건' 전쟁이었다. 이처럼 많은 자연, 기술, 국가의 상태는 경계 조건에 의해서 결정된다.

지금 한반도는 경계 조건이 너무 좁다. 저 멀리 태평양, 인도양, 시베리아까지 넓어 지면, 우리가 취할 수 있는 해법이 다양할 것으로 생각한다. 아름다운 기타 줄 소리처럼, 기타 줄이 길어지고 굵어 지면, 웅장한 저음을 만들 수 있다. 4 차 산업혁명은 인공지능 빅데이터, 사물인터넷 등을 근간으로 세상이 바뀐다. 이러한 새로운 미분방정식에서 새로운 확장된 경계 조건이 되면 우리에게 새로운 기회가 된다. 경계 조건을 크게 확장할 필요가 있다.

<김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수>

김정호 카이스트 교수

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삼성 페덱 vs KIA 네일, 1차전 선발 그대로 [서울=뉴스핌] 유다연 기자=삼성과 KIA가 오는 26일로 연기된 플레이오프(PO·5전 3선승제) 1차전에서 선발을 그대로 예고했다.  [서울=뉴스핌] (좌측부터) 삼성 크리스 페덱과 KIA 제임스 네일이 오는 26일 플레이오프 1차전 선발로 나선다. [사진=삼성 라이온즈, KIA 타이거즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com KBO는 25일 "지난 23일부터 내린 비는 이날 오후 12시 10분 현재에도 계속 내리고 있다. 일기예보상에도 저녁까지 비 예보가 있고, 비가 그치더라도 그라운드 정비에 약 1시간 정도 소요된다. 방수포를 걷어낸 후 다시 비가 내릴 경우 다음 날 경기 개최에 영향을 끼칠 우려가 있다"고 말했다. 이어 "따라서, 금일 경기는 우천 및 그라운드 사정, 선수단 및 관중 보호 차원에서 취소하고, 26일 오후 6시 30분에 개최 예정"이라고 덧붙였다. 해당 공지에 따라 삼성과 KIA의 PO 1차전은 오는 26일 오후 6시 30분으로 연기됐다. 삼성과 KIA는 연기된 PO 1차전 선발로 크리스 페덱과 제임스 네일을 그대로 예고했다. [서울=뉴스핌] 삼성 크리스 패덱이 25일 KIA와 플레이오프(PO·5전 3선승제)를 위해 정장을 차려입고 왔다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 당초 삼성은 김지찬(중견수)-김성윤(우익수)-구자욱(지명타자)-르윈 디아즈(1루수)-강민호(포수)-박승규(좌익수)-김영웅(3루수)-이재현(유격수)-류지혁(2루수)의 라인업을 예고했다. KIA는 박정우(중견수)-박재현(좌익수)-김도영(3루수)-해럴드 카스트로(1루수)-나성범(우익수)-김선빈(2루수)-한준수(지명타자)-김태군(포수)-하주석(유격수)으로 선발 라인업을 꾸렸다. 이날 경기 취소 후 KIA 이범호 감독은 "타선은 지금 그대로 갈 생각이다. 상대성이 굉장히 중요한 것 같다"며 "내일(26일) 선수들의 컨디션을 확인해야겠지만, 아무래도 이 라인업이 가장 유리하지 않을까 싶다"고 밝혔다. 페덱은 시즌 중반 영입된 삼성 외국인 선수로, 올 시즌 13경기 7승 3패, 평균자책점 2.95를 기록했다. 올 시즌까지 미국 메이저리그(MLB) 마운드에서 공을 던졌던 페덱은 MLB 통산 132경기(119경기 선발) 32승 43패, 1홀드, 3세이브, 평균자책점 4.83을 기록했다. MLB 출신인 만큼 큰 기대를 모았던 페덱은 유독 KIA에는 2경기 2패, 평균자책점 5.25로 부진했다. 특히 KIA 김태군 상대로 3타수 2피안타(1피홈런) 6타점에 가장 약한 모습을 보였다. 이번 준플레이오프(준PO·5전 3선승제)에서 3경기 3안타(3홈런) 8타점 4득점을 기록한 김도영은 페덱 상대 타율 0.167, 6타수 1안타(1홈런) 2삼진 1타점 1득점을 냈다.  [서울=뉴스핌] KIA 제임스 네일이 오는 26일로 연기된 삼성과 2026 KBO리그 플레이오프(PO·5전 3선승제)에서 선발로 나선다. [사진=KIA 타이거즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 네일은 KIA의 1선발 외국인으로 지난 2024시즌부터 마운드에서 굳건한 모습을 보여줬다. 네일은 올 시즌 31경기 13승 7패, 평균자책점 3.49를 기록했다. 삼성을 상대로는 4경기 2승, 평균자책점 3.24를 기록했다. 삼성 테이블세터를 이룬 김성윤이 네일 상대 타율 0.800, 10타수 8안타 2타점 2득점으로 극강의 모습을 보였다. 포수, 5번 타자로 예고된 강민호는 상대 타율 0.500, 4안타(1홈런) 1타점 1득점을 기록했다. 삼성과 KIA는 지난 2024년 10월 21일 광주 KIA챔피언스필드에서 열린 한국시리즈(KS·7전 4선승제) 1차전에서 삼성이 1-0으로 앞선 6회 무사 1, 2루 상황에서 우천으로 인한 서스펜디드가 선언됐다. 포스트시즌 사상 첫 서스펜디드 경기였다. 당시 삼성 원태인은 5이닝 무실점 투구를 보여줬고, 김헌곤의 선제 솔로포로 삼성이 리드를 잡았다. 하지만 이튿날은 날씨와 그라운드 사정으로 경기가 진행되지 못했다. 결국 23일 재개된 경기에서 삼성은 무사 1, 2루 기회를 살리지 못했고, KIA에 1-5로 역전패를 당했다. [서울=뉴스핌] 플레이오프 1차전이 열리기로 예정된 대구 삼성라이온즈파크 그라운드가 비로 젖었다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 바로 이어 열린 2차전에서 분위기를 가져간 KIA는 8-3으로 승리를 챙겼다. 삼성은 3차전에서야 첫 승을 챙기긴 했지만, 이미 분위기를 내준 상태로 1승 4패로 KS를 마무리했다. 10년 만의 우승을 코앞에서 놓쳤다. 이번엔 가을 태풍이 삼성과 KIA의 PO 1차전 25일 경기를 허락하지 않았다. 이번 비가 양 팀에 어떻게 작용할지도 눈길을 끈다.  willowdy@newspim.com 2026-10-25 14:44
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李대통령 취임 1주년 연설문집 발간 [서울=뉴스핌] 이영종 통일북한전문기자 = 청와대가 이재명 대통령 취임 이후 1년간의 연설과 주요 메시지를 종합한 '이재명 대통령 연설문집' 제1권을 발간했다고 25일 밝혔다. 총 386쪽 분량의 이번 연설문집에는 이 대통령의 국정 운영 철학과 주요 정책 기조가 담긴 각종 공식 행사 연설문은 물론, 국민과 소통해 온 SNS 메시지까지 폭넓게 수록됐다. 이재명 대통령 [사진=청와대] 구체적으로는 지난해 6월 4일 열린 대통령 취임 선서문부터 올해 5월 30일 지방선거 참여를 독려하는 SNS 메시지에 이르기까지 지난 1년 동안 발신된 주요 메시지가 망라됐다. 책의 권두에는 국정 운영의 결정적 순간들을 담은 화보 사진이 함께 실렸다. 연설문집은 온·오프라인을 통해 국민 누구나 접할 수 있도록 무료로 배포된다. 실물 책자는 입법·사법·행정부 및 지방자치단체, 공공기관, 주요 국공립·대학 도서관 등에 배포될 예정이다. 온라인 전자책(e-Book)은 청와대 홈페이지를 비롯해 정부 정책브리핑, 정책주간지 'K-공감' 웹사이트, 그리고 시중 주요 온라인 서점(교보문고·예스24·알라딘·구글북스·애플i북스·리디북스·밀리의 서재 등)에서 무료로 다운로드할 수 있다. 특히 이번 전자책에는 디지털 편의성을 강화해 연설 당시의 생중계 영상 링크를 바로 연결해 볼 수 있도록 구성했다. 아울러 노인과 장애인 등 정보 취약계층을 배려해 음성 변환용 코드를 탑재하는 등 접근성을 대폭 높였다. yjlee@newspim.com 2026-10-25 16:11
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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