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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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삼성전자 DS 성과급 1인 평균 6억 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자 노사가 반도체를 담당하는 디바이스솔루션(DS) 부문에 사업성과의 10.5%를 재원으로 하는 특별경영성과급을 신설하기로 잠정 합의했다. 지급 상한을 따로 두지 않기로 하면서 사업성과 산정 기준과 실제 실적에 따라 메모리사업부 임직원의 성과급이 연봉 1억원 기준 최대 6억원 안팎까지 늘어날 수 있다는 관측이 나온다. 21일 업계에 따르면 삼성전자와 초기업노동조합 삼성전자지부는 전날 '2026년 성과급 노사 잠정 합의서'에 서명했다. 합의안은 기존 초과이익성과급(OPI) 제도를 유지하면서 DS부문에 별도의 특별경영성과급을 신설하는 내용을 담고 있다. [수원=뉴스핌] 류기찬 기자 = 김영훈 고용노동부 장관(가운데), 최승호 삼성전자 노조 공동투쟁본부 위원장(오른쪽), 여명구 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 피플팀장이 20일 오후 경기 수원시 장안구 경기지방고용노동청에서 열린 삼성전자 노사교섭 결과 브리핑에서 손을 맞잡고 있다. 2026.05.20 ryuchan0925@newspim.com 특별경영성과급 재원은 노사가 합의해 선정한 사업성과의 10.5%로 정했다. 지급률 상한은 두지 않는다. 성과급 재원 배분은 DS부문 전체 기준 40%, 사업부 기준 60%로 나눠 이뤄진다. 공통 조직 지급률은 메모리사업부 지급률의 70% 수준으로 정했다. ◆ 상한 없어진 DS 보상…메모리 직원 6억 가능성 이번 합의안의 핵심은 성과급 상한 폐지다. 기존 OPI는 연봉의 최대 50%까지 지급되는 구조였지만, 새로 도입되는 DS부문 특별경영성과급은 지급 한도를 두지 않는다. 사업성과를 영업이익으로 가정할 경우 메모리사업부 임직원에게 돌아가는 성과급 규모는 크게 늘어날 수 있다. 올해 삼성전자의 영업이익 전망치를 300조원 안팎으로 놓고 계산하면, DS부문 특별경영성과급 재원은 약 31조5000억원 규모가 된다. 이 가운데 40%인 약 12조6000억원은 DS부문 전체 임직원에게 배분된다. DS부문 임직원 수를 약 7만8000명으로 보면 사업부와 관계없이 1인당 약 1억6000만원이 돌아가는 구조다. 나머지 60%인 약 18조9000억원은 사업부별 성과에 따라 배분된다. 파운드리와 시스템LSI 등 비메모리 사업부가 적자로 인해 사업부 배분에서 제외된다고 가정할 경우, 이 재원은 메모리사업부(약 2만8000명)와 공통 조직(약 3만명)에만 돌아가게 된다. 노사가 합의한 '1 대 0.7'의 지급률 비율을 적용해 계산하면, 메모리사업부 임직원은 1인당 약 3억8000만원, 공통 조직은 약 2억7000만원을 추가로 받게 되는 구조다. 메모리사업부 임직원이 기존 OPI로 연봉의 50%를 받을 경우 연봉 1억원 기준 약 5000만원이 더해진다. 이 경우 특별경영성과급과 OPI를 합친 총 성과급은 1인당 최대 6억원 안팎까지 늘어날 수 있다. 다만 이는 사업성과를 영업이익으로 가정한 계산이다. 합의서상 사업성과 산정 기준이 최종적으로 어떻게 정해지는지, 실제 실적이 어느 수준에서 확정되는지에 따라 지급액은 달라질 수 있다. ◆ 적자 사업부도 보상…2027년부터 차등 적용 비메모리 등 적자 사업부도 일정 수준의 성과급을 받을 수 있다. 합의안에 따르면 적자 사업부는 부문 재원을 활용해 산출된 공통 지급률의 60%를 적용받는다. 다만 이 기준은 1년 유예돼 2027년분부터 적용된다. 올해는 적자 사업부에도 DS부문 공통 배분 재원에 따른 성과급이 지급될 가능성이 있다. 사업성과를 영업이익으로 가정한 계산에서는 비메모리 부문 임직원도 최소 1억6000만원가량의 성과급을 받을 수 있다는 분석이 나온다. 특별경영성과급은 현금이 아닌 자사주로 지급된다. 세후 금액 전액을 자사주로 주고, 지급 주식의 3분의 1은 즉시 매각할 수 있다. 나머지 3분의 1씩은 각각 1년, 2년간 매각이 제한된다. DS부문 특별경영성과급 제도는 향후 10년간 적용된다. 2026년부터 2028년까지는 매년 DS부문 영업이익 200조원 달성, 2029년부터 2035년까지는 매년 DS부문 영업이익 100조원 달성이 조건이다. 임금 인상률은 평균 6.2%로 정해졌다. 기본인상률 4.1%, 성과인상률 평균 2.1%를 합친 수치다. 노사는 사내주택 대부 제도 도입과 자녀출산경조금 상향에도 합의했다. 자녀출산경조금은 첫째 100만원, 둘째 200만원, 셋째 이상 500만원으로 오른다. DX부문과 CSS사업팀에는 상생협력 차원에서 600만원 상당의 자사주를 지급하기로 했다. 협력업체 동반성장을 위한 재원 조성 및 운영 계획도 별도로 발표할 예정이다. 다만 잠정 합의안이 최종 확정된 것은 아니다. 노조는 조합원 찬반투표를 거쳐 합의안 수용 여부를 결정할 예정이다. 찬반투표에서 과반 찬성이 나오면 임금협약은 최종 타결된다. kji01@newspim.com 2026-05-21 07:45
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박수현 43.5% vs 김태흠 43.9% [서울=뉴스핌] 송기욱 기자 = 6·3 지방선거 충남지사 선거에 출마한 박수현 더불어민주당 후보와 김태흠 국민의힘 후보가 오차 범위 내 초접전을 벌이고 있는 것으로 조사됐다. 또 충남 도민 10명 중 8명 이상이 이번 지방선거에 투표하겠다는 의향을 밝혔다. ◆ 박수현 43.5% vs 김태흠 43.9%...오차 범위 내 0.4%p 초접전 종합뉴스통신사 뉴스핌 의뢰로 여론조사 전문기관 리얼미터가 지난 18일부터 19일까지 충남 거주 만 18세 이상 남녀 806명을 대상으로 실시한 충남지사 후보 지지도 조사 결과 박수현 후보 43.5%, 김태흠 후보 43.9%였다. 두 후보 간 격차는 0.4%p(포인트)로 오차 범위 안이다. '없음'은 4.6%, '잘 모름'은 8.1%였다. 지역별로는 김 후보가 천안시에서 45.0%를 기록해 박 후보(42.7%)보다 높게 조사됐다. 서남권(보령시·서산시·서천군·예산군·태안군·홍성군)에서도 김 후보는 48.8%로 박 후보(39.2%)보다 높았다. 반면 박 후보는 아산·당진시에서 47.1%를 기록하며 김 후보(37.5%)에 우세했고, 동남권(공주시·논산시·계룡시·금산군·부여군·청양군)에서도 46.0%로 김 후보(43.2%)를 웃돌았다. 연령별로는 김 후보가 만 18~29세에서 40.8%를 기록해 박 후보(31.5%)보다 높았다. 60대에서도 김 후보는 53.5%로 박 후보(41.2%)보다 높았고, 70세 이상에서는 김 후보 61.3%, 박 후보 26.9%였다. 반면 박 후보는 30대에서 40.2%로 김 후보(39.2%)를 소폭 웃돌았다. 40대에서는 박 후보 61.7%, 김 후보 29.2%였고, 50대에서는 박 후보 56.3%, 김 후보 36.0%로 크게 앞섰다.  성별로는 남성층에서 김 후보가 47.1%를 기록해 박 후보(44.1%)보다 높았다. 여성층에서는 박 후보 42.8%, 김 후보 40.5%였다.  정당 지지층별로는 집권 여당인 더불어민주당 지지층의 84.6%가 박 후보를 지지한다고 답했다. 제1야당인 국민의힘 지지층의 89.4%는 김 후보를 택했다. 조국혁신당 지지층에서는 박 후보 64.5%, 김 후보 24.0%였다. 개혁신당 지지층에서는 김 후보 48.5%, 박 후보 31.0%였다. 투표 의향별로는 '반드시 투표하겠다'는 적극 투표층에서 박 후보가 48.8%로 김 후보(45.2%)보다 높았다. 반면 투표 의향층 전체에서는 김 후보 46.2%, 박 후보 43.8%였다. 투표 의향이 없다는 응답층에서는 박 후보 44.6%, 김 후보 27.7%였다. ◆ 충남도민 83.7% "지방선거 투표하겠다" 투표 의향은 83.7%가 투표하겠다고 답했다. '반드시 투표' 66.1%, '가급적 투표' 17.7%였다. 반면 '별로 투표할 생각 없음' 6.0%, '전혀 투표할 생각 없음' 8.0%였다. 권역별 투표 의향은 동남권 85.4%, 서남권 84.1%, 천안시 83.6%, 아산·당진시 82.3%였다. 전 권역에서 투표 의향층은 80%를 넘었다. 연령별로는 60대가 91.3%로 가장 높았고, 50대 89.7%, 70세 이상 88.9%, 40대 88.3% 순이었다. 뒤이어 30대는 72.5%, 만 18~29세 63.1%였다. 이번 여론조사는 휴대전화 가상(안심)번호를 무작위로 추출해 자동응답조사(ARS)방식으로 진행됐다. 표본오차는 95% 신뢰수준에 ±3.5%p, 응답률은 8.2%다. 2026년 4월 말 행정안전부 주민등록 인구를 기준으로 성별, 연령별, 지역별 가중치(림가중)를 적용했다. 자세한 사항은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다. oneway@newspim.com 2026-05-21 05:00
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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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