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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·SK하이닉스 2분기 실적 주목 [서울=뉴스핌] 이정아 기자 = 이번 주(27~31일) 국내 증시는 삼성전자와 SK하이닉스의 2분기 실적 발표를 최대 변수로 맞는다. 양사의 실적과 하반기 전망은 국내 반도체 업황은 물론 인공지능(AI) 투자 기대감의 지속 여부를 가늠할 핵심 지표가 될 전망이다. 같은 기간 마이크로소프트와 메타, 애플, 아마존 등 미국 빅테크 기업들도 잇따라 성적표를 공개하는 가운데 미국 연방공개시장위원회(FOMC) 결과까지 예정돼 있어 글로벌 증시의 분수령이 될 것으로 보인다. 27일 금융투자업계에 따르면, 지난주(7월 20~24일) 국내 증시는 코스피가 4.1% 상승했지만, 코스닥은 0.2% 하락하며 차별화된 흐름을 나타냈다. 이달 들어 이어진 지수 급락은 반도체 업황 악화보다 높아진 시장 기대치와 주도주 디레버리징, 단일종목 레버리지 ETF의 리밸런싱 매물이 겹친 영향이 컸다는 분석이다. 이후 외국인 저가 매수세가 유입되고 알파벳 실적이 호조를 보이면서 투자심리가 회복돼 지수는 반등에 성공했다. 시장에서는 이번 주 삼성전자와 SK하이닉스를 비롯한 국내외 주요 기업들의 실적과 FOMC 결과를 확인한 뒤 투자심리가 결정될 것으로 보고 있다. 국내에서는 반도체 대장주의 성적표가 공개된다. SK하이닉스는 29일, 삼성전자는 30일 2분기 실적을 발표한다. 삼성전자와 SK하이닉스 실적 자체보다 고대역폭메모리(HBM) 수요와 AI 서버 투자 확대가 실적에 얼마나 반영됐는지, 하반기 메모리 업황과 실적 가이던스가 어떻게 제시될지에 이목이 집중되고 있다. 이재원 유안타증권 연구원은 "가장 모멘텀이 강한 반도체 업종의 낙폭이 컸던 만큼 단기적으로는 반도체가 주도주 역할을 하고 이후 다른 업종으로 순환매가 이어질 가능성이 있다"고며 "국내 기업들의 실적 모멘텀은 여전히 견조하다"고 진단했다. 미국 빅테크 실적도 AI 랠리의 지속 여부를 판가름할 핵심 변수다. 29일에는 마이크로소프트와 메타가, 30일에는 애플과 아마존이 2분기 실적을 발표한다. 시장은 클라우드 사업 성장세와 AI 인프라 투자, 자본지출(CAPEX) 확대 기조가 유지될지를 집중적으로 확인할 전망이다. 빅테크의 투자 확대가 이어질 경우 삼성전자와 SK하이닉스를 비롯한 국내 AI·반도체주에도 긍정적인 영향을 미칠 가능성이 크다. 30일(한국시간)에는 미국 연방준비제도(Fed)가 FOMC 결과를 발표한다. 시장에서는 기준금리 동결 가능성을 높게 보고 있지만 제롬 파월 의장의 기자회견과 향후 통화정책 방향에 대한 발언에 따라 증시 변동성이 확대될 수 있다는 전망이 나온다. 이상준 NH투자증권 연구원은 "7월 연방공개시장위원회(FOMC)에서는 기준금리 동결이 유력한 만큼 시장의 관심은 향후 통화정책 방향보다 파월 의장의 발언에 쏠릴 것"이라며 "다만 최근 미국 고용과 물가 지표가 둔화된 가운데 연준도 선제적인 정책 신호를 자제하는 기조를 유지하고 있어 FOMC 자체가 시장에 미치는 영향은 제한적일 가능성이 크다"고 분석했다. 주요 경제지표도 대거 발표된다. 국내에서는 29일 6월 소매판매지수, 31일 6월 광공업생산이 공개돼 내수와 제조업 경기 흐름을 확인할 수 있다. 미국에서는 28일 컨퍼런스보드 소비자신뢰지수, 30일 2분기 국내총생산(GDP) 속보치와 근원 개인소비지출(PCE) 물가지수, 31일 6월 PCE 물가지수와 시카고 구매관리자지수(PMI)가 발표된다. PCE는 Fed가 통화정책 결정 과정에서 가장 중요하게 보는 물가지표인 만큼 향후 금리 경로를 가늠할 핵심 변수로 꼽힌다. 이밖에 유럽에서는 30일 2분기 GDP와 6월 실업률, 31일 7월 소비자물가지수(CPI)가 발표된다. 일본은행(BOJ)도 31일 금융정책결정회의를 열고 기준금리를 결정한다. 미국 통화정책과 AI 투자 흐름이 예상 범위에서 크게 벗어나지 않는다면 반도체를 중심으로 한 상승세가 이어질 수 있다는 전망이 나온다. [서울=뉴스핌] 류기찬 기자 = 24일 오전 서울 중구 하나은행 딜링룸 전광판에 코스피 지수가 표시되고 있다. 코스피 지수는 전장 대비 96.11포인트(1.35%) 내린 7000.78에, 코스닥 지수는 12.78포인트(1.62%) 내린 777.50에 장을 시작했다. 서울외환시장에서 달러/원 환율은 9시 기준 1475.20원에 거래중이다. 2026.07.24 ryuchan0925@newspim.com plum@newspim.com 2026-07-27 06:00
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엔비디아, 네이버 3대주주 된다 [서울=뉴스핌] 정승원 기자 = 네이버가 엔비디아를 대상으로 약 1조4809억원 규모의 제3자배정 유상증자를 단행하며 글로벌 AI(인공지능) 인프라 협력을 본격화한다. 네이버는 27일 공시를 통해 엔비디아를 대상으로 1조4808억9999만9999원 규모의 제3자배정 유상증자를 결정했다고 밝혔다. 신주 발행가는 주당 20만4500원이며 발행 대상은 엔비디아다. 네이버는 27일 공시를 통해 엔비디아를 대상으로 1조4808억9999만9999원 규모의 제3자배정 유상증자를 결정했다고 밝혔다. 신주 발행가는 주당 20만4500원이며 발행 대상은 엔비디아다. [사진= 네이버] 네이버는 지난 6월 공시했던 '장래사업·경영계획(공정공시)'도 정정했다. 정정 공시에는 엔비디아의 지분 투자 내용을 새롭게 반영하고 양사의 협력 구조와 투자 계획을 구체화한 내용이 담겼다. 정정 공시에 따르면 엔비디아는 네이버 보통주를 대상으로 약 10억달러 규모의 제3자배정 유상증자에 참여할 예정이다. 네이버는 데이터센터 부지 확보와 구축·운영을 담당하고 엔비디아는 GPU 공급을 맡는 구조다. 기존 공시에 포함됐던 '글로벌 고객 발굴 및 매출·사업 리스크 공동 부담' 내용은 삭제됐다. 양사는 글로벌 AI 팩토리 구축 사업도 추진한다. 네이버는 2027년 상반기 55MW, 2027년 말 누적 100MW, 2028년 누적 200MW 규모의 AI 인프라를 구축한 뒤 최종적으로 기가와트(GW)급 AI 인프라를 확보한다는 계획이다. 첫 거점은 하이퍼스케일 데이터센터 '각 세종'으로, 향후 유럽과 중동 등 글로벌 지역으로 사업을 확대할 방침이다. AI 팩토리 구축에 필요한 90억달러 규모의 컴퓨팅 인프라는 글로벌 대체자산운용사 브룩필드자산운용(Brookfield Asset Management)이 프로젝트파이낸싱(PF) 방식으로 조성하는 방안이 추진된다. 네이버는 브룩필드를 12주간 독점 우선협상대상자로 선정해 협의를 진행할 예정이며, 직접 투자 규모는 아직 확정되지 않았다. 네이버는 이번 협력을 통해 글로벌 AI 인프라 수요 증가에 대응하는 신규 수익원을 확보하고 엔비디아와의 협력을 기반으로 최신 AI 컴퓨팅 인프라 확보와 추가 사업 협력 기회를 모색할 계획이다. 네이버는 데이터센터 부지 확보와 전력 인프라, 인허가, 세부 계약 조건 등에 따라 사업 일정과 투자 규모는 변경될 수 있으며 향후 중요 계약이 확정되는 경우 관련 규정에 따라 별도 공시할 예정이라고 설명했다. origin@newspim.com 2026-07-27 08:12
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S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

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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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