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

기사입력 : 2017년09월29일 16:00

최종수정 : 2017년09월29일 16:00

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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모델 문가비 아들 친부는 정우성 [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = 모델 문가비(35)가 출산한 아들의 친부가 배우 정우성(51)인 것으로 드러났다. 정우성 소속사 아티스트컴퍼니는 24일 "문가비가 소셜미디어를 통해 공개한 아이는 정우성의 친자가 맞다"며 "아이의 양육 방식에 대해서 최선의 방향으로 논의 중이다. 아버지로서 아이에 대해 끝까지 책임을 다할 것"이라고 밝혔다. 다만 "출산 시점과 두 사람의 교제 여부, 결혼 계획 등 사생활 관련 내용은 확인해 줄 수 없다"고 알렸다. 배우 정우성 [사진=에이스메이커무비웍스] 앞서 두 사람 사이의 득남 소식이 알려졌다. 두 사람은 2022년 한 모임에서의 만남 가까이 지냈으나 교제한 사이는 아니었고 결혼 계획도 없는 것으로 전해졌다. 작년 6월 문가비가 임신 사실을 알렸고 정우성은 양육의 책임을 약속했다고 한다. 문가비는 뷰티 예능 프로그램 '겟잇뷰티' 등으로 얼굴을 알린 한동안 활동을 중단했다가 지난 22일 인스타그램을 통해 아들 출산 사실을 고백했다. 그러나 결혼 여부나 아이 아버지에 관한 언급은 없어 궁금증을 샀다. 당시 문가비는 "너무 갑작스럽게 찾아온 소식에 아무 준비가 돼 있지 않았던 저는 임신의 기쁨이나 축하를 마음껏 누리기보다는 가족들의 축복 속에 조용히 임신 기간 대부분을 보냈다"며 "그렇게 하기로 선택한 건 오로지 태어날 아이를 위함이었다. 마음 한편에 늘 소중한 무언가를 지키기 위해서는 꽁꽁 숨겨야 한다고 생각했다"고 했다. [사진=문가비 인스타그램] 이어 "세상에 나온 아이를 앞에 두고 여전히 완벽한 준비가 되지 않은 엄마지만 그런 내 부족함과는 상관없이 존재 자체만으로 나의 마음을 사랑으로 채워주는 아이를 보며, 완벽함보다는 사랑과 행복으로 가득 찬 건강한 엄마가 돼야겠다고 다짐했다"며 "그러기 위해서는 용기를 내야 한다고 생각했다"고 말했다. 문가비는 1989년생으로 2017년 온스타일 예능 '매력티비'와 '겟잇뷰티'로 얼굴을 알렸다. 이후 SBS '정글의 법칙'과 KBS '볼빨간 당신' 등 각종 예능에 출연했다. 여러 광고와 헤라서울패션위크 등 패션쇼 무대에도 섰다. jyyang@newspim.com 2024-11-25 09:48
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이재명 '위증교사' 1심 김동현 판사 누구 [서울=뉴스핌] 배정원 기자 = 이재명 더불어민주당 대표의 위증교사 혐의 1심 선고를 맡은 서울중앙지법 형사합의33부 재판장에 대한 관심이 집중되고 있다. 서울중앙지법 형사합의33부(김동현 부장판사)는 25일 오후 2시 위증교사 혐의로 기소된 이 대표의 1심 선고공판을 진행한다.  전라남도 장성 출신의 김동현 부장판사는 고려대학교 법학과를 졸업하고 2001년 사법연수원을 30기로 수료했다. 김 부장판사는 2004년 광주지법 판사를 시작으로 인천지법, 서울동부지법, 서울고법 등을 거쳐 지난해부터 선거·부패 사건을 전담하는 서울중앙지법 형사합의33부 부장판사로 재직하고 있다. [서울=뉴스핌] 이형석 기자 = 이재명 더불어민주당 대표가 25일 오전 서울 여의도 국회에서 열린 최고위원회의에 자리하고 있다. 2024.11.25 leehs@newspim.com 김 부장판사는 이 대표의 위증교사 사건 외에도 '대장동·위례신도시·성남FC·백현동 의혹' 사건을 함께 심리하고 있는데, 해당 사건은 기록의 양이 방대하고 쟁점이 복잡해 1심 선고를 하기까지 몇 년이 더 걸릴 수 있다는 전망이 나온다. 당초 이 대표 측은 두 사건을 분리해서 진행할 경우 방어권 보장에 어려움을 겪게 된다며 병합 심리를 요구했으나, 김 부장판사는 두 사건을 병합하지 않고 별도로 진행하기로 결정했다. 또 김 부장판사는 이른바 '가짜 수산업자'에게 금품을 받은 혐의로 기소된 박영수 전 특별검사(특검)의 1심 사건을 맡으며 징역 4개월에 집행유예 1년을 선고하기도 했다. 당시 김 부장판사는 "이 사건 범행으로 공직자의 공정한 직무수행과 공공기관에 대한 국민의 신뢰가 크게 훼손됐다"며 "특히 박영수 피고인은 국정농단 규명을 위해 임명된 특별검사로 어느 공직자보다 공정성과 청렴성에서 모범을 보여야함에도 금품을 수수했다"고 질책했다. 박 전 특검 등에게 금품을 제공한 혐의로 기소된 가짜 수산업자 김모 씨에 대해서는 "다수의 공직자에게 긴 시간 금품을 제공한 점, 이종범죄로 처벌받은 전력이 있는 점 등을 고려했다"며 징역 6개월의 실형을 선고했다. 또 김 부장판사는 이명박 정부 시절 이른바 '스파르타팀'을 꾸려 정부에 우호적인 방향으로 온라인 여론을 조작한 혐의 등으로 기소된 전직 청와대 비서관들에게도 징역형 집행유예를 선고한 바 있다.  이런 가운데, 위증교사 혐의는 이 대표의 형사 사건 중 가장 불리한 판결이 나올 가능성이 높은 사건으로 꼽히고 있다. 검찰에 따르면 최근 6년간 유죄가 확정된 위증교사 사범 195명 중 실형(69명)이나 징역형 집행유예(114명)가 선고된 사례는 94.8%에 이르며 벌금형(12명) 선고 비율은 6.2%에 그쳤다. 이 대표가 만약 위증교사 혐의로 대법원에서 금고 이상의 형(집행유예 포함)을 확정받으면 공직선거법 제19조에 따라 피선거권이 박탈돼 형이 실효될 때까지 선거에 출마할 수 없게 된다.  jeongwon1026@newspim.com 2024-11-25 11:19
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