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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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'내란 가담' 이상민 2심 징역 15년 구형 [서울=뉴스핌] 홍석희 기자 = 조은석 특별검사팀이 22일 12·3 비상계엄 당시 특정 언론사 단전·단수를 지시한 혐의를 받는 이상민 전 행정안전부 장관의 항소심에서도 징역 15년을 구형했다. 서울고법 형사1부(재판장 윤성식)는 이날 오후 이 전 장관의 내란 중요임무 종사 등 혐의 항소심 결심 공판을 진행했다. 조은석 특별검사팀이 22일 12·3 비상계엄 당시 특정 언론사 단전·단수를 지시한 혐의를 받는 이상민 전 행정안전부 장관의 항소심에서도 징역 15년을 구형했다. 이상민 전 행정안전부 장관. [사진=뉴스핌 DB] 특검은 "피고인은 특정 언론사의 기능을 완전히 마비시킴으로써 계엄에 비판적인 언론을 봉쇄해 위헌적 계엄에 우호적인 여론을 형성하려 했다"며 이 전 장관에게 징역 15년을 선고해 달라고 재판부에 요청했다. 또한 "본 사건은 대한민국이 수립한 민주주의에 대한 테러"라며 "미완성 이라는 이유와 사상자가 발생하지 않았다는 점은 이 사건의 양형 고려 사항이 아니다"라고 강조했다. 이 전 장관은 계엄법상 주무부처 장관임에도 윤 전 대통령의 위헌·위법적 계엄 선포를 방조하고, 특정 언론사 단전·단수 지시를 전달하는 등 내란에 순차적으로 공모한 혐의로 1심에서 징역 7년을 선고받았다. 특검은 1심 결심에서 징역 15년을 구형한 바 있다. 1심 재판부는 언론사 단전·단수 지시 혐의에 대해 "피고인이 법조인으로서 장기간 근무했고 비상계엄의 의미와 그 요건을 잘 알 수 있는 지위에 있었던 점과 피고인이 언론사 단전·단수에 대한 협조 지시를 하기 직전 경찰청장과의 통화를 통해 국회 상황에 대해 인식하고 있었던 점을 종합해볼 때, 피고인에게 내란 중요임무 종사의 고의 및 국헌문란의 목적이 있었다"며 유죄로 판단했다. hong90@newspim.com 2026-04-22 14:57
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한강, 노벨상 수상후 첫 독자 앞에 [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 한강 작가가 2024년 노벨문학상 수상 이후 처음으로 일반 독자와 만나는 공식 행사의 무대로 스페인을 택했다. 주스페인한국문화원은 21일 스페인 바르셀로나 현대문화센터(CCCB)에서 한강 작가의 소설 '바람이 분다, 가라' 스페인어판 출간 기념 독자 간담회를 열었다. 한강 작가가 노벨문학상 수상 이후 처음으로 일반 독자와 만났다. 바르셀로나 현대문화센터(CCCB)에서 열린 독자 간담회. [사진= 주스페인한국문화원] 한강과 스페인의 인연은 깊다. '채식주의자'는 2019년 스페인 고등학생들이 수여하는 문학상을 받은 바 있으며, 한강은 2023년에도 '희랍어 시간' 스페인어판 출간 기념으로 마드리드·바르셀로나를 방문해 독자들과 직접 만났다. 이번 행사의 직접적 계기가 된 '바람이 분다, 가라'는 올해 3월 스페인에서 출간된 한강의 여덟 번째 스페인어판 작품이다. 주인공 정희가 친구 인주의 죽음이 자살이 아니었다는 믿음을 온몸으로 증명하려 세상에 맞서는 내용이다. 이번 행사에서 한강 작가는 스페인 주요 문학상 수상 경력의 마르 가르시아 푸이그와 나란히 앉아 '극단적인 공감'을 주제로 대담을 나눴다. 집단적 트라우마, 애도, 침묵, 우정 등 한강 작품 세계를 관통하는 키워드들이 오갔다. "문학이 망각에 저항하고 집단적 상처를 돌보는 역할을 할 수 있는가"라는 질문과 대답이 오갔다. 스페인 바르셀로나 600석 규모의 현장 입장권은 판매 개시 1분 만에 매진됐으며, 추가로 마련된 온라인 중계 관람권 200석도 10분 만에 소진됐다. [사진= 주스페인한국문화원] 2016년 '채식주의자'로 국제 부커상을 수상한 한강은 2024년 대한민국 작가 최초로 노벨문학상을 수상했다. 스웨덴 한림원은 '채식주의자', '소년이 온다', '작별하지 않는다' 등 작품 세계 전반을 아우르며 "역사적 트라우마에 맞서고 인간의 삶의 연약함을 드러낸 강렬한 시적 산문" 을 수상 이유로 밝혔다. 노벨상 수상 후 첫 공식 행사는 2024년 포니정 혁신상 시상식이지만 독자와의 만남은 이번이 처음이다. 지난해 스페인에서는 정보라, 윤고은, 최진영 등 약 20명의 한국 작가가 독자와의 만남 행사를 진행했다. 신재광 문화원장은 "노벨문학상 수상 이후 처음으로 일반 독자와 만나는 자리가 스페인에서 열린 것은 한국문학에 대한 현지의 높은 관심을 방증한다"고 밝혔다. fineview@newspim.com 2026-04-22 12:51
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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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