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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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"UAE서 원유 600만 배럴 도입" [서울=뉴스핌] 김미경 박찬제 기자 = 강훈식 대통령비서실장은 6일 "아랍에미리트(UAE)로부터 원유를 도입하게 됐다는 반가운 소식을 전해드린다"며 "총 600만 배럴 이상 원유 긴급 도입이 확정됐다"고 밝혔다. 그러면서 "이번 긴급 도입은 한국과 UAE 양국 간 전략경제협력의 결실"이라며 "우리 항공 방공 시스템인 천궁이 UAE의 안보를 지키듯, UAE의 원유가 우리 에너지 안보에 기여하고 있는 것"이라고 했다. 강 실장은 이날 청와대 춘추관에서 브리핑을 열고 이같이 말했다. 강훈식 대통령비서실장이 지난 3일 청와대에서 수석보좌관회의를 주재하고 있다. [사진=청와대] 강 실장은 "현재 호르무즈 해협은 완전히 봉쇄돼 있는 상황"이라며 "다수의 유조선, 화물선이 호르무즈 해협 인근에서 통과를 대기하고 있다. 우리가 도입하는 원유의 70%가 호르무즈 해협을 통과하기 때문에 어제 오후 3시부터 정부는 자원안보위기경보 관심단계를 발령했다"고 설명했다. 호르무즈 해협은 페르시아만과 오만만을 잇는 전략적 요충지로, 전 세계 원유의 20~30%가 통과하는 중요한 해상 통로다.  강 실장은 "이재명 대통령의 지시에 따라 칼둔 칼리파 알 무바라크 UAE 아부다비 행정청장과 원유 도입 방안을 협의했다"며 "먼저 호르무즈 해협을 통과하지 않는 UAE 대체항만에 각 200만 배럴 규모의 우리나라 국적 유조선을 즉시 접안토록 하고, UAE 국영석유회사가 항구 내 보관 중인 원유 약 400만 배럴을 채워 조속한 시일 내에 복귀하도록 할 계획"이라고 했다. 강훈식 대통령비서실장이 25일(현지시간) 아랍에미리트에서 칼둔 칼리파 알 무바라크 UAE 아부다비 행정청장과 만나 양국 간 협력 강화 방안을 논의하고 있다. [사진=강훈식 페이스북] 이어 "이번 유조선 2척 이외에도 대체항만을 통한 원유도입을 지속 확대할 예정"이라며 "더불어 UAE가 우리나라에 보관 중인 공동 비축 물량 중 200만 배럴은 우리가 원한다면 언제든지 제공할 수 있다는 약속을 받았다"고 했다. 600만 배럴은 우리나라 1일 소비량의 2배가 넘는 양이다. 한국석유공사 페트로넷을 살펴보면 2024년 기준으로 우리나라 1년 원유 수입량은 10억3000만 배럴이며, 1일 평균 사용량은 282만 배럴 상당이다.  강 실장은 "600만 배럴 이상 규모의 원유 긴급도입은 원유 수입 안정화는 물론, 최근 과도하게 반응하고 있는 유가 안정화에도 기여할 것"이라고 평했다. 청와대는 현지 원유 가격이 오르자마자 국내 유류 시장 가격이 급등한 것이 시장 이치에 맞지 않는다고 보고 있다. 강 실장이 이날 브리핑을 갖고 원유 추가 도입을 발표한 것도 과도하게 선제적으로 가격을 올린 정유·주유업계에 대한 간접적인 경고이자, 국민들에게 다각적으로 원유 공급처 확보에 나서고 있다는 것을 알려 심리적 안정을 꾀하려는 의도로 풀이된다. 강 실장은 "보통 원유 가격은 현지에서 가격이 오르고 나면 2주 있다가 국내에 반영되는 것이 맞다. 시스템 자체가 그렇게 돼 있다"며 "현지에서 원유 가격이 오르자마자 바로 국내 기름값이 올랐기 때문에 국민들이 불편함을 느끼고 있고, 이 대통령도 어제 이를 지적했다"고 짚었다. 이에 덧붙여 강 실장은 "현재 우리나라는 208일, 즉 7개월 분에 해당하는 석유를 비축하고 있다. 단기적으로 에너지 수급 위기가 발생될 우려는 크지 않다"면서 "다만 사태가 장기화될 때 에너지 수급 위기가 발생되지 않도록 대체 공급 방안을 동시에 확대해 나가고 방법을 찾아나가고 있다"고 강조했다. 다만 강 실장은 대체 공급지에 대해서는 말을 아꼈다. 강 실장은 "(협의 중인) 나라를 다 밝히는 것은 적절하지 않다"며 "원유 수급은 국가 간 경쟁처럼 돼 있어서 우리나라가 어디를 통해 어떤 노력을 한다는 것을 밝히는 것은 조심스럽다"고 말했다. 아랍에미리트(UAE)를 국빈 방문 중인 이재명 대통령이 지난해 11월 18일(현지시간) 아부다비 대통령궁에서 무함마드 빈 자이드 알 나흐얀 대통령과 확대회담을 하고 있다. [사진=대통령실] the13ook@newspim.com 2026-03-06 19:49
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'왕과 사는 남자' 1000만 돌파 [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = 2026년 최고의 흥행작 '왕과 사는 남자'가 1000만 관객이 본 영화가 됐다. '왕과 사는 남자'가 개봉 31일째인 6일 오후 6시 32분경 누적 관객수 1000만 명을 돌파했다.  '왕과 사는 남자>는 전국적인 사극 흥행 신드롬을 일으켰던 '왕의 남자' '광해, 왕이 된 남자' '명량' 에 이어 역대 네 번째 사극 천만 영화에 등극하며 2026년 최고 흥행작다운 폭발적인 인기를 입증했다. 또한, 2024년 개봉한 '범죄도시4' 이후 2년 만의 천만 영화 탄생을 알리며, 극장가에 활력을 불어넣고 있다. [사진=영화진흥위원회 통합전산망]  '왕과 사는 남자'의 천만 관객 돌파는 영화의 주역들에게도 깊은 의미를 더한다. 광천골 촌장 엄흥도 역으로 열연을 펼친 유해진은 무려 다섯 번째 천만 영화라는 기록을 달성했으며, 권력자 한명회 역의 유지태는 배우 인생 첫 천만 영화라는 의미 있는 기록을 남겼다. 뿐만 아니라, 왕위에서 쫓겨난 어린 선왕 이홍위 역으로 수많은 이들의 마음을 울린 박지훈은 첫 상업영화 데뷔작으로 천만 영화를 달성한 배우로 등극하는 등 독보적인 기록 행진을 이어가고 있다. [사진=쇼박스]  극장을 나선 뒤에도 그치지 않는 '왕과 사는 남자'의 짙은 여운은 관객들의 입소문에 더욱 불을 지피고 있다. "쓸쓸했을 단종, 현세에 태어났다면 사랑 듬뿍 받으며 자기 꿈을 펼치는 평안한 삶이 되기를 바랍니다. 너무 맘 아파서 다시 한번 보러 갑니다"(네이버, symo****), "N차 관람으로 아빠랑 둘이 보니 또 다른 느낌이네요. 디테일과 복선이 있다는 글을 보고 다시 보니 정말 다르더라구요"(CGV, 진정한****), "단종 눈 볼 때마다 그냥 심장에서 열이 울컥 올라오고 눈물이 맺힌다. 사람 사이 따뜻함과 역사의 슬픔을 보여주는 훌륭한 작품"(CGV, 뚜밥****), "레전드 영화! 보고 나오자마자 또 보고싶음"(메가박스, Mx****), "관객으로 입장해서 백성으로 퇴장함"(무명의 더쿠) 등 N차 관람을 부르는 배우들의 몰입도 높은 열연과 가슴 뜨거운 감동을 향한 극찬이 쏟아지고 있다. 이처럼 식을 줄 모르는 관객들의 사랑에 힘입어 천만 고지를 넘어선 '왕과 사는 남자'는 앞으로도 눈부신 흥행 질주를 이어갈 전망이다. 역대 네 번째 사극 천만 영화에 등극한 2026년 최고의 흥행작 '왕과 사는 남자'는 극장에서 절찬 상영 중이다. jyyang@newspim.com 2026-03-06 19:21
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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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