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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 올해 노벨물리학상 제라르 무루 교수와의 추억

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나의 지도 교수, 그리고 올해 노밸물리학상 수상자 제라르 무루 교수

올해 노벨 물리학상 수상자로 아서 애슈킨 미국 벨연구소 박사, 제라르 무루 프랑스 에콜폴리테크니크 교수, 도나 스트리클런드 캐나다 워털루대 교수가 선정됐다. 이 소식을 접하고 나는 깜짝 놀랐다.

공동 수상자 가운데 한 사람인 제라르 무루(Gerard Mourou) 교수가 바로 필자의 박사학위 지도 교수이기 때문이다. 약 10년 전부터 후보라는 소식은 들었으나 막상 발표되고 나니 한편 놀라기도 하고, 또한 반갑고 영광스럽기도 하다. 약 30년 전의 추억이 떠올랐다. 

      김정호 KAIST 교수

제라르 무루 교수 팀은 극초단 펄스 레이저를 처음 개발하고 그 용용 분야를 개척했다. 그 팀이 개발한 레이저는 매우 짧은 시간을 갖는 펼스(Pulse) 레이저인데, 그 펄스의 크기가 팸토초 정도의 시간 단위의 크기이다. 그 레이저 펄스의 주기는 약 100MHz 정도 인데 그 이유는 레이저 공진기 거울간의 거리를 빛이 왕복하는 시간이 결정하기 때문이다. 레이저 펄스의 크기가 팸토초 크기라면, 그 시간은 놀랍게도 1000 조 분이 1초이다. 그 짧은 시간은 자연계에 존재하는 한계 시간이고 거의 ‘0’ 의 시간이라도 할 수 있다. 대부분의 자연계 현상이 정지한 시간이다.

그 펨토초 시간은 빛이 광속으로 전파하더라도 1 마이크로미터(백만 분의 1 미터) 밖에 전진하지 못하는 순간 정지의 시간이다. 이 시간은 광속의 빛도 정지한 시간이다. 이처럼 펨토초 레이저를 이용해서 빛도 정지한 이 시간대에 일어나는 다양한 물리, 화학 현상을 탐구할 수 있었다. 정지된 시간과 빛의 세계를 탐험할 기회를 제공한 셈이다. 전자, 원자, 분자도 정지시킬 수 있다. 이처럼 제라르 무루 교수는 자연과학과 공학의 신세계를 최초로 열었다고 본다. 그가 펨토초 레이저 연구를 제일 처음 시작했고, 30년 이상 지속적으로 꾸준히 진행했다. 그래서 노벨상을 받았다.

1980년대 제라리 무루 교수와 그 제자가 펨토초 레이저를 이용해 실험을 하고 있다. [출처: 로체스터 대학]

빛의 속도와 경쟁하는 피코초 반도체

한편 필자는 박사 학위 연구에서 이러한 펨토초 레이저를 이용해서 고속 반도체 소자의 특성을 측정하는 방법을 개발했다. 자연계에 머문 극한의 시간 기술을 공학과 접목해 기존의 전자 계측기로 측정할 수 없었던 펨토초 영역의 고속 반도체 현상을 측정할 수 있었다. 특히 반도체 위에서 전자파가 빛의 속도로 전파하는 영상을 영화 같이 찍을 수 있었다.

예를 들어, 우리가 영화를 만드는데 1초에 24장 정도의 사진을 찍고, 그것을 연속으로 보여주면 동영상이 된다. 그 때 영화 필름 속의 사진은 24분의 1초마다 1장씩 찍게 된다. 마찬가지로 펨토초 단위로 반도체 위에 전자파를 발생시키고, 그 전자파의 각종 현상을 영화처럼 측정한다.

발생 시간과 측정 시간을 팸초토 차이를 주면서 영상을 계속 얻는다. 그 시간 차이는 거울을 이용해 빛이 전파하는 시간으로 조절해서 달리한다. 거울을 1마이크로미터(1 백만 분의 1 미터)를 이동하면 빛의 시간을 펨토초 정도 지연 가능하다. 이렇게 반도체 공간에 분포한 전자파 사진을 찍고 매 펨토초 마다 시간 차를 두면서 계속 사진을 얻는다.

그리고 그 사진들을 나중에 쭉 이으면 전자파가 반도체 위에서 영화를 얻을 수 있다. 이렇게 보면 시간 공간에서 정지한 빛과 전자파의 세계를 영화로 구현해 보았다.

펨토초 레이저를 이용해서 반도체 위에서 전자파가 빛의 속도로 전파하는 모습을 측정한 영상의 한 장면. [출처: KAIST]

빛의 속도와 경쟁하는 고성능 반도체 시대 대비해야

시간이 한참 지난 지난 지금 필자는 고속 반도체와 패키지 설계 분야를 연구하고 있다. 인공지능과 빅데이터 시대에 필요한 고속, 고성능, 저전력 반도체 분야의 연구이다. 한편 박사학위를 받은 연구 분야를 벗어나 기간 산업과 가까운 분야를 하는 자부심을 갖고 있으면서 다른 한편으로 기초 연구에 대한 아쉬움이 교차한다.

지금 고속 반도체 GPU나 D램은 디지털 시계에 맞추어 빅데이터를 계산하고 저장하고, 주고 받는다. 이를 설계할 때 둘 사이의 신호 전파 지연시간(Latency)과 신호간의 시간 차이(Skew)를 피코초 단위로 줄여야 한다. 피코초(1조 분의 1초)는 펨토초의 1000 분의 1 초 시간이다. 펨토초 영역에서 연구하고 익숙하다 보니, 피코초는 당연히 조정 가능하고, 설계 가능하고 구현가능한 시간대라고 생각하게 되었다.

그리고 앞으로 펨토초 영역의 고성능 반도체도 설계할 수 있다는 상상이 된다. 모두 오래 전에 펨토초 과학과 공학을 경험해 보았기 때문이다. 이러한 경험이 상상력의 원천이 되고, 이로부터 다가오는 4차 산업혁명 시대를 위한 영감을 얻는다. 

엄청난 빅데이터 속도(Big data/s)에 대한 두려움이 없다.

빅데이터(Big data)도 중요하지만 빅데이터를 얼마나 빨리 주고 받을 수가 (Big data/s) 있는가에 대한 중요성을 보여주는 개념도. [출처: KAIST]

 

joungho@kaist.ac.kr     

      

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]  

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[날씨] 30일 새벽까지 비…추위 다소 누그러져 [서울=뉴스핌] 조준경 기자 = 금요일인 30일은 충청권과 남부지방에 내리던 비가 새벽에 대부분 그치겠다. 전국이 대체로 흐리다가 오전부터 구름이 걷히겠고, 서울 낮 기온은 18도까지 오르겠다. 29일 기상청에 따르면 이날 전국 곳곳에 내린 비는 하루 뒤인 오는 30일 새벽까지 이어질 전망이다. 충청권과 남부지방은 오전 3시 전후로 비가 그치고 제주도는 오전 9시까지 비가 이어지겠다. 예상 강수량은 5~10㎜다. [서울=뉴스핌] 이건주 기자 = 전국 곳곳에 한파주의보가 발효되며 서울 아침 기온이 2도까지 떨어진 28일 오전 서울 종로구 광화문 사거리에서 시민들이 발걸음을 옮기고 있다. 2026.10.28 kunjoo@newspim.com 비가 그친 후 아침과 낮 기온이 다소 올라 추위가 누그러질 전망이다. 아침 최저기온은 5~13도, 낮 최고기온은 16~21도로 예상된다. 주요 지역별 최저기온은 ▲서울 9도 ▲인천 10도 ▲수원 9도 ▲춘천 6도 ▲강릉 11도 ▲청주 9도 ▲대전 9도 ▲전주 11도 ▲광주 10도 ▲대구 9도 ▲부산 13도 ▲울산 10도 ▲제주 16도다. 최고기온은 ▲서울 18도 ▲인천 18도 ▲수원 18도 ▲춘천 17도 ▲강릉 20도 ▲청주 19도 ▲대전 19도 ▲전주 19도 ▲광주 20도 ▲대구 20도 ▲부산 21도 ▲울산 21도 ▲제주 20도다. 미세먼지 농도는 전국이 '좋음'~'보통' 수준을 보이겠다. 바다의 물결은 동해와 서해 앞바다에서 0.5~1.5m, 남해 앞바다에서 0.5~1.0m로 일겠다. calebcao@newspim.com 2026-10-29 17:00
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대통령 SNS와 내부 분열 초래한 유시민 [서울=뉴스핌] 조승진 기자 = 이재명 대통령의 잇단 소셜미디어(SNS) 발언을 둘러싸고 정치권의 논란이 확산하고 있다. 외국인 노동자와 다문화가정 관련 발언에 진보 진영에서 비판이 제기된 가운데, 더불어민주당 내부에서도 대통령의 SNS 활동이 너무 광범위하고 잦다는 평가에 줄이거나 표현을 정제해야 한다는 목소리가 나왔다. 또한 유시민 작가가 이 대통령의 국정 운영을 윤석열 전 대통령에 빗대며 또 다시 센 비판에 나서며 민주당 의원들 사이에서는 반박과 대응 자제론이 엇갈리고 있다. 이재명 대통령 X ◆李대통령 잇단 SNS 발언…외국인 노동자·다문화가정 논란 29일 정치권에 따르면 이 대통령은 최근 엑스(X·옛 트위터)를 통해 정치·사회 현안에 대한 의견을 지속적으로 밝히고 있다. 지난 28일에도 언론 보도에 대한 반박 등 여러 건의 게시물을 올렸다. 최근 논란이 불거진 것은 외국인 노동자 관련 발언과 다문화가정 산후조리원 우선 이용 제도에 대한 문제 제기다. 이 대통령은 지난 27일 국무회의에서 외국인 노동자가 국내 경제에 크게 도움이 되지 않는다는 취지로 발언했다. 이후 한겨레가 해당 발언을 '도움이 되지 않는다'고 보도하자, 이 대통령은 "'도움이 안 된다'는 말과 '크게 도움이 안 된다'는 말은 크게 차이가 있다"며 정정과 사과를 요구했다. 또 전날에는 보수 성향 온라인 커뮤니티 '에펨코리아'(펨코)의 공공 산후조리원 관련 게시물을 공유하고 다문화가족에 대한 우대 제도의 적절성을 검토하겠다고 밝혔다. 이 대통령은 "다문화가족들이 피해를 입지 않는 것을 넘어 우대까지 할 필요성이 큰지, 우대 제도 폐지가 필요한지 등에 대해 지방 정부와 협의는 물론 시행령 개정까지 포함해 깊이 검토해 보겠다"고 했다. 이를 두고 진보 성향 온라인 커뮤니티와 정의당 등에서는 다문화가족에 대한 차별을 우려하는 비판이 나왔다. 이재명 대통령. [사진=청와대] ◆청와대, 발언 취지 해명…모자보건법 시행령 개정 검토 청와대는 대통령 발언의 취지를 설명하며 관련 논란에 대응했다. 임호근 청와대 인구정책비서관은 이날 오전 공지를 통해 "이 대통령이 지방정부의 산후조리원 관련 제도에 대해 게시한 SNS 글은 산후조리원 이용 우선순위의 공정성과 합리성을 높여, 모든 출산 가정이 공감할 수 있는 지원 체계로 개선할 필요성을 제기한 것"이라고 설명했다. 청와대는 지방정부 등의 의견을 수렴해 모자보건법 시행령 개정을 검토하겠다는 입장도 밝혔다. 외국인 노동자 관련 발언에 대해서는 농어업 분야의 낮은 임금과 열악한 일자리 여건을 개선하고 내국인 고용을 확대할 필요성을 강조한 것이라고 설명했다. 강유정 청와대 수석대변인은 "두 주제는 서로 다른 정책적 제안인 만큼 특정 단어보다는 발언의 맥락과 골자를 함께 고려해주시길 바란다"고 당부했다. 이재명 대통령 X ◆與 중진들, SNS 소통 자제 필요성 언급...李대통령 "포기할 수 없는 책무" 민주당 내부에서도 대통령의 SNS 소통 방식에 대한 조언이 이어졌다. 이재명 정부 초대 법무부 장관을 지낸 정성호 민주당 의원은 지난 28일 SBS '주영진 뉴스브리핑'에 출연해 대통령의 SNS 활동에 대해 "국민들이 다양한 견해가 있기 때문에 대통령께서 본인의 의견을 직접적으로 말씀드리면 50% 이상 지지를 받기는 쉽지 않지 않겠느냐"며 "조금 줄이는 것도 좋지 않겠나 하는 생각이 든다"고 말했다. 그는 "지금 여당의 역할이 좀 부족한 게 아닌가 싶다"며 여당 의원들과 정부 장관들이 국정과제를 적극적으로 설명하고 국민과 소통해야 한다고 강조했다. 5선 중진 박지원 민주당 의원은 BBS 라디오에서 대통령의 잦은 SNS 활동과 관련해 "잠 좀 주무시는 것이 좋다고 본다"며 "대통령은 좀 휴식이 필요하다"고 말했다. 박 의원은 SNS를 통한 직접 소통 자체에는 긍정적인 입장을 보이면서도 "그래도 대통령이니까 대통령 언어를 썼으면 좋겠다"고 조언했다. 반면 이 대통령은 SNS 소통을 줄여야 한다는 지적에 동의하지 않는다는 입장이다. 이 대통령은 이날 X(엑스, 옛 트위터)에 '뒷골목에도 사람이 삽니다'라는 제목의 글을 올리고 "뒷골목이나 SNS 속 국민과의 직접 소통은 국가운영의 책임과 권한을 위임받은 대표공복이 포기하면 안 될 중요한 책무"라고 강조했다. 이어 "유력자든 힘없는 서민이든 모두 제가 복무하고 받들어야 할 대한민국 주권자이고, 누추한 뒷골목이든 익명의 커뮤니티와 SNS 속이든 모두 국민이 있기 때문"이라고 밝혔다. SNS 소통을 둘러싼 논란에도 국민과 직접 소통하는 방식을 유지하겠다는 뜻으로 풀이된다. 이에 따라 이 대통령의 SNS에 대한 논쟁은 계속 이어질 것으로 보인다. 유시민 작가는 지난 28일 유튜브 채널 '박시영TV'에 출연해 "윤석열 딱정벌레가 자기 집을 다 해체했는데, 지금 정부와 이재명 대통령도 똑같이 한다"며 "극단적인 경우에는 박근혜나 윤석열처럼 임기를 채우지 못하기도 한다"고 말했다. [사진=유튜브채널 '사람사는세상노무현재단'] ◆유시민 "李대통령, 윤석열과 똑같이 한다"...김민석 "상대할 필요 없어" 이 대통령 못지 않게 각종 발언으로 여권을 뜨겁게 만든 인물도 있다. 바로 진보 진영의 유시민 작가다. 유 작가는 지난 28일 유튜브 채널 '박시영TV'에 출연해 이 대통령의 국정수행 지지율과 관련해 "국정수행 지지율 하락의 제일 큰 문제는 진영의 해체"라고 주장했다. 유 작가는 "윤석열 딱정벌레가 자기 집을 다 해체했는데, 지금 정부와 이재명 대통령도 똑같이 한다"며 "극단적인 경우에는 박근혜나 윤석열처럼 임기를 채우지 못하기도 한다"고 말했다. 유 작가는 이 대통령이 자신을 지지했던 진영을 오히려 분열시키고 있다고 주장했다. 조국혁신당 지지층의 80~90%가 이 대통령을 부정적으로 평가하고 있다는 점도 근거로 제시했다. 민주당 지도부를 향해서는 "민주당 지도부가 해야 할 가장 중요한 일이 진영을 복원하는 것"이라고 비판했다. 이에 김민석 대표는 유 작가의 발언에 불쾌감을 드러내면서도 직접 대응하기보다 논란을 키우지 않겠다는 입장을 밝혔다. 김 대표는 이날 오전 '민주당TV'에 출연해 "전당대회 때는 유 작가가 하는 여러 말을 듣고 꽤 화가 나기도 했다"면서도 "그런데 그런 말을 계속 하니 사실은 어떤 평가나 상대할 필요가 없는 것 아닌가 생각한다"고 말했다. 이어 "그것보다는 지금 당 내외가 어려움이 있는데, 가장 좋은 것은 가급적 분열의 언어에 분열의 언어로 답하지 않는 것"이라며 "가급적 아예 이런 문제를 키우지 않도록 절제하는 것이 필요하다"고 강조했다. 김민석 더불어민주당 대표는 29일 유시민 작가의 발언에 직접 대응하기보다 논란을 키우지 않겠다는 입장을 밝혔다. [사진 = 뉴스핌DB] ◆친명계, 유시민 직격…"李정부 실패하고 정권 넘어가면 책임서 자유로울까" 친명(친이재명)계 의원들 사이에서는 유 작가의 발언이 지나치다는 비판이 나왔다. 김영진 민주당 의원은 이날 SBS 라디오에 출연해 "이 정도 하면 막 가자는 것"이라며 "이재명 정부가 실패하고, 또다시 계엄을 진행했던 정당에 정권이 넘어간다면 그 책임으로부터 유 작가는 자유로울까"라고 지적했다. 김 의원은 "내무반에 수류탄을 던져서 계속 서로 내전을 벌일 시기는 지났다"며 "이제는 통합과 단결을 위해서 조금 절제하고 인내하며 고민하는 단계로 나아가는 것이 민주정부를 이끌어왔던 우리들의 과제"라고 강조했다. 전용기 민주당 최고위원도 페이스북을 통해 유 작가의 진단에 동의할 수 없다는 입장을 밝혔다. 전 최고위원은 "대통령을 흔드는 것이 진영 복원의 길은 아닐 것"이라며 "대통령에게만 양보를 요구하고, 지지율을 들어 임기까지 거론하는 것은 오히려 분열을 야기하는 행위"라고 비판했다. 전 최고위원은 이 대통령의 조국 대표 사면을 진보 진영 통합을 위한 결단으로 평가하면서 민주당과 조국혁신당 사이의 갈등을 대통령의 책임으로만 돌리는 것은 적절하지 않다고 주장했다. 정청래 더불어민주당 대표와 한민수 의원 [사진 = 뉴스핌DB] ◆친청계 "전체 맥락 봐야"…직접 대응 자제 목소리 반면 친청(친정청래)계로 분류되는 한민수 민주당 최고위원은 유 작가의 발언을 전체적인 맥락에서 살펴볼 필요가 있다며 다른 입장을 보였다. 한 최고위원은 이날 채널A '정치시그널'에 출연해 유 작가의 발언과 관련해 "일단 전체 맥락을 볼 필요가 있을 것 같다"고 말했다. 그는 "유 작가는 민주 개혁 진영의 단단한 결합, 통합, 이거를 많이 강조하더라"며 "지금 좀 느슨해지지 않았느냐, 이걸 지적하면서 한 말이 아닐까"라고 밝혔다. 다만 이번 방송 전체를 아직 보지 못했다며 발언의 맥락을 추가로 확인하겠다고 했다. 또 유 작가에 대한 민주당 주요 인사들의 직접적인 반박이 또 다른 논란으로 이어질 가능성을 우려했다. 한 최고위원은 "유 작가는 현실 정치인이 아니고, 민주당 당원도 아니다"라며 "비평가는 어느 쪽도 비평할 수 있는 거 아니겠냐, 그대로 받아들이면 어떨까, 이런 생각"이라고 밝혔다. 유 작가는 진보 진영의 분열을 우려하며 이 대통령과 민주당 지도부의 책임론을 제기했지만, 정작 이를 둘러싼 민주당 내부의 반응이 엇갈리며 오히려 진영 분열이 가속화되는 모양새다.  chogiza@newspim.com 2026-10-29 17:50
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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.
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