전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 재계·경영

속보

더보기

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

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

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]  

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
장 끝났다고?…KRX 애프터마켓 오늘 개장 [서울=뉴스핌] 김가희 기자 = 한국거래소가 14일부터 정규장 종료 후 주식을 실시간으로 거래할 수 있는 애프터마켓을 운영한다. 기존 시간외단일가 매매를 폐지하고 오후 8시까지 실시간 거래를 확대하면서 대체거래소 넥스트레이드(NXT)와 장후 거래시장을 놓고 경쟁하게 됐다. 한국거래소에 따르면 이날부터 정규장 종료 후 오후 4시부터 8시까지 4시간 동안 애프터마켓이 열린다. 정규장은 기존과 같은 오후 3시 30분에 종료되며, 오후 3시 40분부터 4시까지는 시간외종가매매가 진행된다. 이후 오후 4시부터 애프터마켓에서 실시간 접속매매가 이뤄진다. [자료=한국거래소] 기존 오후 4~6시 운영되던 시간외단일가 매매는 폐지된다. 10분 단위로 주문을 모아 하나의 가격으로 체결하는 방식에서 벗어나 정규장과 같은 실시간 체결 방식으로 바뀌는 것이다. 거래소는 장 마감 이후 발생한 공시나 해외시장 움직임 등에 투자자들이 신속하게 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 개장으로 가장 크게 달라지는 부분은 장후 거래의 선택지가 넓어진다는 점이다. NXT도 이미 장후 거래를 운영하고 있지만 거래 대상이 약 600개 종목으로 제한돼 있다. 반면 KRX 애프터마켓은 코넥스를 제외한 코스피·코스닥 상장주식과 주식예탁증서(DR) 등 대부분의 종목을 대상으로 한다. 단, 투자경고·투자위험·관리·정리매매 등 일부 시장관리 종목은 제외되며 상장지수펀드(ETF)와 상장지수증권(ETN)도 거래 대상에서 빠진다. 거래시간도 일부 차이가 있다. NXT 애프터마켓은 오후 3시 40분부터 8시까지 운영돼 KRX보다 20분 먼저 시작한다. 오후 4시부터 8시까지는 두 시장이 동시에 운영되면서 거래 가능한 종목의 경우 투자자가 어느 시장을 통해 주문을 체결할지 선택할 수 있는 구간이 된다. 이때 증권사의 스마트주문전송(SOR)이 시장 간 주문 경쟁의 핵심 역할을 맡는다. SOR은 동일 종목에 대해 각 시장의 가격과 거래비용, 체결 가능성 등을 비교해 투자자에게 유리한 시장으로 주문을 배분한다. KRX는 거래 종목의 폭을 앞세우고, NXT는 기존 장후 거래 인프라와 상대적으로 낮은 거래비용 등을 기반으로 맞서는 구조다. 주문 방식에도 변화가 생긴다. 애프터마켓에서는 시장가 주문을 허용하지 않고 지정가·최우선지정가·최유리지정가 등 제한된 호가만 이용할 수 있다. 장후 시간대 상대적으로 낮을 수 있는 유동성과 가격 변동성을 고려한 조치다. 가격제한폭은 기존 시간외단일가의 전일 종가 대비 ±10%에서 ±30%로 확대된다. 급격한 가격 움직임에 대응하기 위해 변동성완화장치(VI) 등 가격안정화 장치도 적용된다. 관건은 거래시간 확대에 걸맞은 유동성이 확보될 수 있느냐다. 자본시장연구원은 거래량이 충분히 늘지 않을 경우 장후 시간대에 유동성이 분산되고 호가 스프레드가 확대될 수 있다고 지적했다. 참여자가 적은 상황에서는 소수 주문만으로 가격이 크게 움직이면서 정규장 종가와 애프터마켓 가격 간 괴리가 커질 가능성도 있다. 여밀림 자본시장연구원 선임연구원은 "애프터마켓 도입 이후 시장 품질과 운영 안정성을 체계적으로 점검하고 그 결과를 프리마켓의 세부 운영방식과 도입 범위에 반영할 필요가 있다"며 "거래소·대체거래소·증권사와 청산 결제기관을 포괄하는 통합 시장운영 및 비상대응체계를 구축해야 한다"고 말했다. rkgml925@newspim.com 2026-09-14 12:00
사진
못말리는 트럼프?…골프장서 시상식 후 정책 발표 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령은 대형 스포츠 무대에 자주 모습을 드러낸다. 스포츠 무대를 자신의 정치적 존재감과 개인 브랜드를 동시에 키우는 공간으로 활용한다. 이번에는 자신의 골프장이다. 트럼프 대통령은 13일(현지시간) 아일랜드 서부 둔베그의 트럼프 인터내셔널 골프 링크에서 열린 DP 월드투어 아이리시 오픈 시상식에 직접 등장했다. 우승자 셰인 라우리에게 트로피를 전달하고 함께 기념사진을 찍었다. 'USA'가 새겨진 모자를 쓴 트럼프 대통령의 모습은 대회 우승 장면 못지않은 관심을 끌었다. 시상식 연설에서는 미국으로 수입되는 아일랜드 위스키 관세를 폐지하겠다는 발표까지 내놨다. [산세바스티안 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=도널드 트럼프 대통령이 14일(한국시간) 아이리시 오픈 시상식에서 우승자 셰인 라우리에게 트로피를 전달하고 기념사진을 찍고 있다. 2026.9.14 psoq1337@newspim.com 경기가 치러진 골프장은 트럼프 일가가 소유하고 있다. 트럼프그룹은 2014년 파산 절차를 밟던 골프장과 호텔을 약 1700만달러에 인수했다. 이후 트럼프 인터내셔널 골프 링크로 이름을 바꿨다. 이번 아이리시 오픈은 이 골프장에서 처음 열린 DP월드투어 대회다. 트럼프 대통령의 직접 참석까지 더해지면서 골프장 자체가 세계적인 뉴스의 중심에 섰다. 개인 사업장의 인지도와 브랜드 가치를 높이는 효과를 노렸다. 아일랜드 현지의 반발은 거셌다. 더블린에서는 12일 '트럼프는 환영받지 못한다'는 구호를 내건 대규모 시위가 열렸다. 둔베그에서도 반대 집회가 이어졌다. 아일랜드 정부는 대통령의 이동 동선에 군경 4000여명을 배치하는 대규모 경호 작전을 가동했다. 트럼프 대통령의 스포츠 행보는 이번이 처음이 아니다. 2025년 2월에는 미국 현직 대통령으로는 처음으로 슈퍼볼을 직접 관람했다. 일주일 뒤에는 데이토나500을 찾았다. NASCAR의 상징적인 레이스에서 대통령 전용 차량이 트랙을 돌며 퍼레이드에 참여했다. [뉴올리언스 로이터 =뉴스핌] 박상욱 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령이 2025년 2월 미국 루이지애나주 뉴올리언스의 시저스 슈퍼돔에서 열리는 미국미식축구리그(NFL) 제59회 슈퍼볼 필라델피아와 캔자스시티의 경기 시작 전 국기에 대한 경례를 하고 있다. 2025.2.10 psoq1337@newspim.com [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=도널드 트럼프 미국 대통령이 20일(한국시간) 아르헨티나를 꺾고 우승한 스페인의 로드리에게 월드컵 우승 트로피를 건네주고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 대학 레슬링 챔피언십과 UFC 경기장에도 모습을 드러냈다. LIV 골프 대회가 열린 자신의 플로리다 도럴 골프장도 직접 찾았다. 2025년 FIFA 클럽월드컵 결승에서는 첼시의 우승 세리머니 무대에 올라 트로피와 선수들 사이에 섰다. US오픈 테니스에도 등장했다. 2026년에는 NBA 파이널을 직접 관람했고 UFC를 백악관 잔디밭으로 불러들이는 파격적인 이벤트까지 진행했다. 스포츠에 대한 트럼프 대통령의 관심은 개인적인 취향만으로 설명하기 어렵다. 대형 스포츠는 정치 집회와 달리 폭넓은 대중에게 자연스럽게 노출된다. 경기장과 중계 화면을 통해 대통령의 모습이 반복적으로 전달된다. 정치적 메시지를 직접 전달하지 않아도 강한 이미지가 만들어진다. psoq1337@newspim.com 2026-09-14 10:19
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

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.
안다쇼핑
Top으로 이동