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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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새 법원행정처장에 노경필 대법관 [서울=뉴스핌] 김영은 기자 = 조희대 대법원장이 넉 달 넘게 공석이던 법원행정처장에 노경필 대법관을 임명했다. 대법원은 10일 "조 대법원장이 오는 14일자로 노 대법관을 신임 법원행정처장에 임명했다"고 밝혔다. 10일 대법원에 따르면 조희대 대법원장이 넉 달 넘게 공석이던 법원행정처장에 노경필 대법관을 임명했다. 노 대법관. 법원행정처장은 대법원장의 지휘를 받아 전국 법원의 인사·예산·조직 등 사법행정 사무를 총괄하는 자리로, 대법관 가운데 1명이 맡는다. 노 신임 처장은 사법연수원 23기로, 1997년 법관으로 임용됐다. 이후 대법원 재판연구관과 서울고법 고법판사, 광주고법 부장판사, 수원고법 부장판사·수석부장판사 등을 거쳐 2024년 8월 대법관에 임명됐다. 대법원은 노 신임 처장이 대법원 재판연구관으로 5년간 근무하면서 헌법·행정법 관련 분쟁을 심도 있게 검토해 국민의 기본권과 행정절차 참여권, 조세 정의를 실현하는 데 기여했다고 설명했다. 또 전문적인 법률 지식과 합리적이고 공정한 판단 능력, 도덕성과 인품을 두루 갖춰 법원 안팎의 신망을 받고 있다고 밝혔다. 대법원 관계자는 이날 "노 신임 처장은 경청과 포용의 리더십으로 법원 구성원은 물론 사회 각계와 소통해 국민을 위한 신속하고 공정한 사법제도를 구현하고, 사법부에 대한 국민의 신뢰를 높이는 데 헌신할 적임자"라고 말했다. 법원행정처장 자리는 박영재 대법관이 지난 2월 27일 사의를 표명한 뒤 4개월 넘게 공석이었다. 박 대법관은 올해 1월 16일 취임했으나 법왜곡죄·재판소원·대법관 증원 등 이른바 '사법개혁 3법' 입법에 반발하는 뜻으로 취임 42일 만에 물러났다. 이후 기우종 법원행정처 차장이 처장 직무를 대행해왔다. 대법관 공석이 이어지는 상황에서 현직 대법관을 법원행정처장으로 임명한 만큼, 향후 후임 대법관 제청 논의가 재판 인력 공백 문제와 맞물려 속도를 낼지도 주목된다. yek105@newspim.com 2026-07-10 14:50
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"국정농단" 한학자 총재 13년 구형 [서울=뉴스핌] 이바름 기자 = '정교유착' 의혹의 중심 인물인 한학자 통일교 총재에게 민중기 특별검사팀이 징역 13년을 구형했다. 특검팀은 10일 오전 서울중앙지법 형사합의27부(재판장 우인성) 심리로 열린 한 총재의 정치자금법 위반 등 혐의 결심 공판에서 징역 13년을 선고해달라고 재판부에 요청했다. 함께 재판에 넘겨진 정원주 천무원 부원장에게는 징역 10년, 윤영호 전 세계본부장에게는 징역 3년 6개월, 이신애 전 재정국장에게는 징역 3년을 선고해달라고 재판부에 요청했다. [서울=뉴스핌] 사진공동취재단 = 윤석열 정부와의 '정교유착' 혐의로 기소된 한학자 통일교 총재가 10일 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열리는 결심 공판에 출석하고 있다. 2026.07.10 photo@newspim.com 특검팀은 이 사건에 대해 "대한민국의 헌법 질서를 혼란하게 하고, 교인들의 헌금을 사금고처럼 사용하면서 국정을 농단한 사건"이라며 "다시는 이와 같은 종교단체들에 대한 정교유착과 국정농단 행위가 일어나지 않도록 엄중한 형을 선고해달라"고 언급했다. 특검팀은 "피고인들은 통일교와 자신들의 이권 및 영향력를 확대하고자 이 사건 범행을 저질렀다"며 "정교일치를 목표로 종교단체의 막대한 자금력을 이용해 정치와 결탁했고, 선거에 불법 개입했으며 대한민국의 공권력을 불법부당하게 이용하려고 했다"고 지적했다. 특검팀은 정치권과 지속적으로 접촉하며 청탁 행위를 한 윤 전 세계본부장이 한 전 총재의 의사에 반해 행동할 수 없었다는 점을 수차례 강조했다. 특히 윤석열 전 대통령과 독대하면서 통일교 정책을 부탁하고, '건진법사' 전성배 씨를 통해 김건희 여사에게 샤넬 가방과 그라프목걸이 등을 제공한 것 역시 한 전 총재의 승인 없이는 이뤄질 수 없는 행동이었다고 설명했다. 특검팀은 또한 지난 2022년 3월 한 총재가 특별집회에 참석해 사실상 '윤석열 후보 지지' 의사를 밝힌 뒤 통일교 각 지부에서 국민의힘에 재정적 지원을 한 점을 들며, 모든 사건이 한 총재로부터 시작됐다고 주장했다. 특검팀은 "한학자는 이 사건 정교유착의 최종 수혜자"라고 밝혔으며, 정 부원장에 대해서는 "한 총재의 비서실장이자 최측근으로, 한 총재의 주요의사결정에 적극적으로 조력해 큰 영향력을 행사한 사람"이라고 정의했다. 한 총재는 정 부원장, 윤 전 본부장과 공모해 지난 2022년 1월께 국민의힘 권성동 의원에게 윤석열 정부의 통일교 지원을 요청하며 정치자금 1억 원을 전달한 혐의(정치자금법 위반)를 받는다. 같은 해 3∼4월 통일교 단체 자금 1억4400만 원을 국민의힘 소속 의원 등에게 쪼개기 후원한 혐의(정치자금법 위반)도 있다. 이들은 그해 7월께 전 씨를 통해 김 여사에게 고가 목걸이와 샤넬백을 건네며 교단 현안을 청탁한 혐의(청탁금지법 위반)도 받는다. 한 총재와 정 부원장에게는 같은해 10월께 자신들의 카지노 원정도박과 관련한 수사 정보를 얻고 윤 전 본부장에게 증거인멸을 지시한 혐의(증거인멸교사)도 적용됐다. 한 총재는 지난 2022년 7월 네팔 국회의원에게 선거자금 10만 달러를, 세네갈 대통령에 선거자금 50만 달러를 각각 제공한 혐의도 적시됐다. right@newspim.com 2026-07-10 12:18
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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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