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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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갤럭시 S26 시리즈 15만원 인상 [서울=뉴스핌] 이승우 기자 = 메모리 반도체 가격의 상승으로 삼성전자 '갤럭시 S26' 시리즈의 국내 판매 가격이 지난 3월 출시 7개월 만에 올랐다. 1일 전자업계에 따르면 삼성전자가 이날부터 갤럭시 S26 시리즈의 판매 가격을 인상했다. 최근 이동통신사에 해당 시리즈의 변경된 가격을 통보했고 이날 삼성닷컴에도 가격을 반영했다. 삼성전자가 갤럭시 S26 시리즈 판매 가격을 출시 약 7개월 만에 인상했다. [사진=뉴스핌] 대부분 모델은 기존보다 14만9600원이 올랐다. 256GB 기준 일반 모델이 125만4000원에서 140만3600원으로, 플러스 모델이 145만2000원에서 160만1600원으로 각각 14만9600원 오른 것으로 나타났다. 최고가인 갤럭시 S26 울트라 1TB는 기존 254만5400원에서 27만6100원 인상해 282만1500원에 판매된다. 업계에서는 갤럭시 S26 시리즈의 가격 인상 이유로 메모리 반도체 가격 상승에 따른 원가 부담으로 꼽았다. 스마트폰에 탑재되는 모바일 D램과 낸드플래시 가격이 상승한 것이 조달 비용 부담으로 이어졌다. 이전에도 삼성전자를 비롯한 제조사들이 출시 이후 가격을 올린 사례가 있었다. 삼성전자는 지난 4월 갤럭시 S25 엣지, 갤럭시Z폴드7·플립7 일부 고용량 모델의 가격을 인상했다. 애플은 지난달 아이폰18 프로 시리즈 공개한 뒤 기존 아이폰17과 아이폰 에어 등의 국내 판매 가격을 올렸다. 아이폰 에어 1TB는 219만원에서 50만원 비싼 269만원으로 인상되는 등 고용량 제품일수록 상승폭이 큰 것으로 나타났다.  raul1649@newspim.com 2026-10-01 16:00
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"앤스로픽, 11월 중순 상장 추진" [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 = 인공지능(AI) 기업 앤스로픽이 이르면 11월 중순 기업공개(IPO)를 추진한다고 블룸버그가 1일(현지시간) 보도했다. 상장이 성사되면 스페이스X가 세운 사상 최대 기록에 맞먹는 규모가 될 전망이다. 다만 AI 안전 논란과 신규 상장 시장의 부진이 변수로 꼽힌다. 블룸버그는 사안에 정통한 관계자를 인용해 앤스로픽이 이르면 11월 9일 주간부터 공모 마케팅에 들어갈 수 있다고 전했다. 이는 11월 26일 추수감사절 전에 상장해 거래를 시작하려는 일정이다. 관계자들은 논의가 진행 중이어서 일정이 바뀔 수 있다면서도, 늦어도 연내에는 상장할 것으로 예상했다. 기업가치는 1조8000억~2조 달러 수준이 적정하다는 것이 투자자들의 시각이라고 블룸버그는 전했다. 실적 내용도 공개됐다. 앤스로픽의 지난해 매출은 약 46억 달러로 전년 3억8600만 달러에서 크게 늘었다. 반면 순손실은 420억 달러에 육박해 전년 83억 달러에서 다섯 배가량 불어났다. 영업손실도 80억 달러를 상회했다. 앤스로픽은 올해 상당 기간 앞서 나갔으나 최근 오픈AI의 추격을 받고 있다. 최근 몇 달간 오픈AI의 매출 증가세가 가팔라졌기 때문이다. AI 안전 문제도 부담이다. 통제를 벗어난 에이전트에 의한 해킹 사고가 잇따르면서 감시의 눈길이 두 회사에 쏠려 있다. 다리오 아모데이 앤스로픽 최고경영자(CEO)는 개인 웹사이트에 올린 글에서 새 AI 모델의 발전 속도를 늦춰야 한다고 주장했다. 샘 올트먼 오픈AI CEO는 지금 상장하는 것은 현명하지 못하다며 IPO 계획을 미뤘다. 앤스로픽 로고 일러스트 이미지. [사진=로이터 뉴스핌] mj72284@newspim.com 2026-10-02 03:20
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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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