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
李·민주 지지율 고공행진, 野 19% [서울=뉴스핌] 이재창 정치전문기자 = 이재명 대통령의 국정 지지율이 소폭 하락했으나, 60% 중반대의 고공행진을 이어갔다. 정당 지지율은 더불어민주당이 46%로 국민의힘에 두 배 이상 앞섰다. 국민의힘의 지지율은 20%에도 미치지 못했다. 특히 국민의힘의 전통적인 강세 지역인 대구·경북(TK)과 부산·울산·경남(PK)에서도 민주당이 약진하는 모양새다. 민주당은 TK에서 국민의힘과 동률을 기록했고, PK에서는 오차 범위 밖에서 앞섰다. 국민의힘은 6·3 지방선거에서 TK와 PK의 수성도 자신할 수 없는 상황이다. 이재명 대통령이 24일 청와대 본관에서 11회 국무회의를 주재하며 발언하고 있다. [사진=청와대] ◆주가 상승·부동산 정책 긍정…고환율·민생 어려움 부정 요인  한국갤럽이 지난 24~26일 전국 만 18세 이상 1000명에게 이 대통령의 직무 수행에 관한 의견을 물은 결과 '잘하고 있다'는 긍정 평가가 일주일 전 조사에 비해 2%포인트(p) 하락한 65%로 나타났다. '잘못하고 있다'는 응답은 24%로 1%p 줄었다. 10%는 의견을 유보했다. 긍정 평가 요인으로는 '경제·민생'(17%)과 '외교'·'부동산 정책'(이상 8%)이 꼽혔다. 부정 평가 요소로는 '경제·민생·고환율'(17%)과 '외교'· '부동산 정책'· '도덕성 문제·자격 미달'(이상 7%)을 지적했다. 경제·민생과 부동산 정책은 긍정과 부정 평가의 주요 요인으로 동시에 꼽혔다. 평가가 지지층과 반대층으로 갈린 것이다. 주가 상승과 이 대통령의 다주택자와의 전쟁이 긍정 요인이었던 반면 고환율과 민생의 어려움은 부정적인 요인으로 작용한 것으로 보인다. 엠브레인퍼블릭·케이스탯리서치·코리아리서치·한국리서치가 지난 23∼25일 만 18세 이상 1002명을 대상으로 진행해 이날 공개한 전국지표조사(NBS)도 비슷한 흐름이었다. NBS에선 지지율이 최고치를 기록했다. 이 대통령 지지율은 직전 조사보다 2%p 오른 69%였다. 부정 평가 응답은 22%로, 지난 조사보다 2%p 하락했다. 전 지역에서 긍정 평가가 부정 평가보다 높았으며, 대구·경북(49%)을 제외한 모든 지역에서 긍정 평가가 50%를 넘겼고, 20대 이하(46%)를 제외한 전 연령에서도 마찬가지였다. ◆PK 민주당 35% vs 국힘 26%…서울 3배 차이    갤럽의 정당 지지율은 민주당이 46%로 국민의힘(19%)을 압도했다. 민주당은 전주와 동일했고 국민의힘은 1%p 떨어졌다. 이어 개혁신당(3%), 조국혁신당(2%)과 진보당(1%) 순이었다. 지지하는 정당이 없는 무당층이 국민의힘보다 높은 27%였다. 특히 TK에서 민주당과 국민의힘이 27%로 동률을 기록했다. 반면 PK에서는 민주당(35%)이 국민의힘(26%)을 오차 범위 밖에서 앞섰다. 진보층의 77%가 민주당을 지지한 반면 보수층의 국민의힘 지지는 50%에 머물렀다. 보수층 절반만 지지한다는 의미다. 중도층에서는 민주당 44%, 국민의힘 13%, 무당층 31%였다. 나머지 지역은 민주당이 크게 앞섰다. 서울은 민주당과 국민의힘이 각각 45%, 15%로 세 배 차였고, 인천·경기(49%, 17%), 대전·세종·충청(49%, 22%), 광주·전라(69%, 5%) 등이었다. 갤럽 조사는 무작위로 추출된 무선전화 가상번호를 이용한 전화 조사원 인터뷰(CATI) 방식으로 진행됐으며(응답률 12.6%) 표본 오차는 95% 신뢰 수준에 ±3.1%p였다. 자세한 내용은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다.  장동혁 국민의힘 대표. [사진=뉴스핌 DB] ◆NBS 조사선 李지지율 70% 육박…중도층 격차 커   NBS도 비슷한 흐름이었다. 민주당 46%, 국민의힘 18%였다. 지난 2주 전 조사와 비교해 민주당은 3%p, 국민의힘은 1%p 상승했다. 조국혁신당과 개혁신당은 각각 2%, 진보당은 1%를 차지했다. 특히 중도층에서는 민주당이 41%로 국민의힘(11%)과의 격차가 더 컸다. 민주당은 전 연령에서 국민의힘에 앞섰고, TK를 제외한 전 지역에서 국민의힘에 우위를 보였다. TK는 민주당 25%, 국민의힘 26%, 개혁신당 4%, 진보당 2%, 조국혁신당 1% 순이었고, '그 외 다른 정당'은 3%, '지지하는 정당 없음'은 38%였다. TK 지지율은 민주당과 국민의힘이 팽팽했다. 특히 이 지역의 무당층이 38%에 달한 것은 국민의힘에 실망한 합리적 보수층과 중도층이 대거 중간 지대로 이동한 영향으로 보인다. 국민의힘의 윤어게인 노선 갈등과 공천 내홍이 결정적인 요인으로 꼽힌다. NBS는 휴대전화 가상번호를 이용한 전화 면접으로 이뤄졌다. 표본 오차는 95% 신뢰 수준에서 ±3.1%p다. 응답률은 21.3%였다. ◆이대로라면 민주당 지방선거 압승…국힘 출구 못 찾아  두 조사에서 이 대통령과 민주당이 국민의힘을 압도하고 있다. 이 대통령은 60% 중반대의 지지율을 이어갔고, 민주당의 지지율(46%)도 고공행진을 하고 있다. 국민의힘의 지지율은 20%에 미치지 못했다. 윤어게인 노선 갈등과 공천 내홍이 결정타였다. 이대로라면 민주당의 지방선거 압승이 예상된다. 국민의힘은 전통적인 강세 지역인 TK와 PK 수성도 장담할 수 없는 상황이다. 민주당 대구시장 후보로 유력한 김부겸 전 총리가 국민의힘의 모든 경선 후보에 앞선다는 조사 결과도 있었다. 총체적 위기 상황을 맞은 국민의힘은 여전히 출구조차 찾지 못하고 있다.  leejc@newspim.com 2026-03-27 11:40
사진
타이거 우즈 탄 차량 전복·체포 [서울=뉴스핌] 이웅희 기자·한지용 인턴기자 = '골프 황제' 타이거 우즈(50)가 또 '음주 또는 약물 운전'(DUI·Driving Under the Influence) 혐의에 연루돼 체포됐다.  미국 ABC 방송과 AP통신 등에 따르면 우즈는 28일(한국시간) 미국 플로리다주 마틴 카운티 주피터 아일랜드 인근 도로에서 차량을 운전하던 중 사고를 일으킨 뒤 경찰에 체포돼 구금됐다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 타이거 우즈. [사진=로이터] 2026.03.19 psoq1337@newspim.com 사고는 이날 오후 2시를 넘긴 시점에 발생했다. 우즈가 몰던 차량은 왕복 2차선 도로에서 다른 차량과 충돌한 뒤 전복된 것으로 전해졌다. 우즈는 큰 부상을 입지 않은 것으로 확인됐다. 다만 현장에 출동한 경찰은 우즈의 상태를 확인하는 과정에서 음주 또는 약물 영향 아래 운전을 했다고 의심했고, 곧바로 체포했다. 현재까지 우즈가 술에 취한 상태였는지, 약물 복용에 따른 것인지는 명확히 밝혀지지 않았다. 우즈의 교통사고는 이번이 처음이 아니다. 그는 2021년 2월 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스 인근에서 차량 전복 사고를 당해 다리 등에 중상을 입고 장기간 재활 치료를 받은 바 있다. 당시 경찰은 과속과 운전 부주의를 사고 원인으로 지목했으며, 음주나 약물 정황은 없다고 결론 내렸다. 타이거 우즈. [사진=로이터] 또한 우즈는 2017년에도 DUI 혐의로 체포된 전력이 있다. 당시 그는 도로변에 정차된 차량 운전석에서 잠든 채 발견됐으며, 진통제 복용 상태였다고 진술했다. 이후 법정에서 혐의를 인정하고 벌금과 보호관찰, 사회봉사 등의 처분을 받았다. 우즈는 지난해 9월 일곱 번째 허리 수술을 받은 후 선수 생활 연장을 준비해 왔다. 우즈는 다음달 9~12일 열리는 마스터스 출전 여부를 아직 고민 중인 것으로 알려졌다. 또 다음해 열리는 아일랜드 라이더 컵의 미국 단장직 승낙 여부도 이달말까지 결정해야 하는 상황이다. football1229@newspim.com 2026-03-28 08:59
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