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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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"미·이란, 상호 공격 중단 합의" [시드니=뉴스핌] 권지언 특파원 = 미국과 이란이 상호 군사 공격을 중단하기로 합의하고, 호르무즈 해협 통항 문제를 논의하기 위해 이번 주 카타르에서 고위급 회담을 개최하기로 했다. 28일(현지시각) 미국 인터넷 매체 악시오스는 미국의 한 고위 당국자를 인용, 양국이 모든 군사 행동을 중단하기로 합의했으며, 30일 카타르 수도 도하에서 실무 협상을 이어갈 예정이라고 보도했다. 이번 합의는 휴전 체결 이후 불과 11일 만에 양측이 다시 공습을 주고받으며 긴장이 고조된 가운데 나온 것이다. 특히 도널드 트럼프 미국 대통령이 필요할 경우 군사작전을 재개해 "끝까지 마무리하겠다(complete the job)"고 경고하면서 중동 정세는 다시 불안정한 모습을 보였다. 최근 충돌은 전쟁 종식을 위해 체결된 양해각서(MOU)의 해석 차이에서 비롯된 것으로 전해졌다. 핵심 쟁점은 세계 원유 수송의 핵심 길목인 호르무즈 해협의 통항 관리 방식이었다. ◆ 호르무즈 통항 정상화 논의…핫라인 구축도 추진 미국 고위 당국자는 악시오스에 "모든 군사적 행동(kinetic activity)을 중단하기로 결정했다"고 밝혔다. 또 다른 당국자는 "당분간 양측 모두 추가 군사 행동을 자제할 것"이라며 "민간 선박들은 호르무즈 해협을 자유롭게 통항할 수 있을 것"이라고 설명했다. 협상 내용을 잘 아는 또 다른 소식통 역시 이번 주 회담 개최 사실을 확인했다. 양측이 합의한 MOU에 따르면 이란은 상선들의 안전한 통항을 보장하기 위해 최선의 노력을 기울이기로 했으며, 이에 상응해 미국은 이란 항만에 대한 봉쇄 조치를 해제했다. 지난주 스위스에서 열린 협상에서는 JD 밴스 미국 부통령이 이끄는 대표단이 이란과 미국 군 및 이슬람혁명수비대(IRGC) 간 직통 연락망(핫라인)을 구축하기로 합의했다. 해당 핫라인은 호르무즈 해협을 통과하는 선박 운항을 실시간으로 조율하기 위한 장치다. 다만 지난 주말 기준으로도 핫라인은 아직 가동되지 않았으며, 이란은 다시 선박들이 자국과 운항 일정을 조율해야 한다고 주장하면서 긴장이 재차 고조된 바 있다. 당초 이번 회담은 스위스에서 이란 핵 프로그램을 논의하기 위해 예정됐으나, 최근 군사적 긴장이 격화되면서 장소가 카타르로 변경됐고 의제 역시 호르무즈 해협 문제로 옮겨진 것으로 알려졌다. 미국 측에서는 기술협상팀을 이끄는 닉 스튜어트가 참석할 것으로 예상된다. 백악관은 이번 회담과 관련한 논평 요청에 즉각 응답하지 않았다. ◆ 이란 외무, 호르무즈 배타적 통제권 주장… 트럼프 위협 일축 앞서 아바스 아라그치 이란 외무장관은 현지시간 28일 이라크 바그다드에서 열린 이라크 외무장관과의 공동 기자회견에서 호르무즈 해협에 대한 배타적이고 전면적인 통제권이 자국에 있다고 주장하며, 미국의 어떤 위협에도 굴하지 않을 것이라고 밝혔다. 워싱턴포스트 등에 따르면 아라그치 장관은 "호르무즈 해협의 관리와 해상 교통의 완전한 복구는 이란의 관할(책임) 하에 있다"며 "다른 어떤 국가나 단체도 이 문제에 대한 책임이나 권한을 갖고 있지 않다"고 강조했다.  이어 "기존 합의와 상충되는 개입이나 새로운 체제를 만들려는 시도는 상황을 더 복잡하게 만들고, 해협의 정상화 복귀를 지연시키는 한편 긴장을 고조시킬 뿐"이라고 말했다 미국 성조기와 이란 국기. [사진=로이터 뉴스핌] kwonjiun@newspim.com 2026-06-29 05:44
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'매관매직' 김건희 1심 징역 7년 [서울=뉴스핌] 이바름 기자 = 이른바 '현대판 매관매직'으로 불린 김건희 여사의 디올백·금거북이 등 금품수수 의혹 사건에 대해 1심 법원이 대부분의 공소사실을 유죄로 인정하고 김 여사에게 징역 7년을 선고했다. 재판부는 김 여사가 금품을 수수하는 일련의 과정에서 해당 행위의 대가성을 충분히 인식할 수 있었던 것으로 판단했다. 특히 김 여사의 행위가 직무 관련성과 대가성을 갖춘 금품수수에 해당한다고 보고, 공소사실 대부분에 대해 유죄 판결했다. 서울중앙지법 형사합의21부(재판장 조순표)는 26일 김 여사의 특정범죄가중처벌 등에 관한 법률 위반(알선수재) 등 혐의 사건 1심 선고기일에서 김 여사에게 징역 7년을 선고했다. 재판부는 금품을 건넨 혐의로 함께 재판에 넘겨진 이봉관 서희건설 회장에게 징역 1년에 집행유예 2년을 선고했다. 서성빈 드롬돈 대표에게 징역 10개월에 집행유예 2년, 최재영 목사에게는 벌금 800만 원을 선고했다. 증거인멸 교사 혐의로 기소된 이배용 전 국가교육위원장에게 징역 10개월에 집행유예 2년을 선고했다. 함께 기소된 이 전 위원장의 비서 박씨에게는 벌금 700만 원, 양씨에게는 벌금 500만 원을 각각 선고했다. 서울중앙지법 형사합의21부(재판장 조순표)는 26일 김건희 여사의 특정범죄가중처벌 등에 관한 법률 위반(알선수재) 등 혐의 사건 1심 선고기일에서 김 여사에게 징역 7년을 선고했다. [사진=뉴스핌DB] 재판부는 김 여사의 모든 혐의에 대해 유죄로 인정했다. 김 여사가 이 회장으로부터 받은 반클리프 아펠 목걸이와 브로치, 귀걸이 등에 대해 "알선 명목 아래 제공된 것으로, 대가관계가 충분히 인정된다"고 판시했다. 그러면서 "피고인 김건희는 이봉관 서희건설 회장의 금품 제공이 단순 사교를 벗어나 대가관계를 전제로 한 것임을 충분히 인식한 것으로 보인다"고 지적했다. 재판부는 김 여사가 이배용 전 국가교육위원회 위원장으로부터 수수한 265만 원 상당의 금거북이 역시 대가관계를 인식하면서도 수수했다고 인정했다. 재판부는 "이배용이 국가교육위원장 임명 청탁을 명시적으로 하는 자리에서 미리 준비했던 금거북이를 교부한 사실이 인정된다"며 "금거북이에 취임축하 메시지가 기재된 편지가 동봉됐다는 사정은 외부적 명분에 불과하다"고 설명했다. 세한도 복제품 수수 역시 "이 전 위원장의 위원장 임명 청탁이 지속되는 과정에서 해당 청탁과 결부돼 제공된 것"이라고 부연했다. ◆ "김건희, 구매대행이라며 수천만 원 시계 액수도 안물어봐" 김 여사와 서성빈 드롬돈 대표가 '구매대행'이라고 주장했던 3990만 원 상당의 부쉐론 콘스탄틴 손목시계 역시 금품 수수로 인정됐다. 재판부는 서 대표가 수천만원 상당의 시계 대금과 관련해 김 여사에게 지금을 요구하거나 정산을 하지 않은 점을 지적했다. 재판부는 "일반적으로 수천만 원의 시계를 구매할 때 액수에 관심을 가지는 게 당연한데, 안 물어본 것으로 보면 피고인이 이 사건 시계를 구매했다고 보기 어렵다"고 밝혔다. 이봉관 서희건설 회장(왼쪽 부터), 서성빈 드론돔 대표, 최재영 목사가 26일 오후 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열린 김건희 '매관매직' 혐의 1심 선고 공판에 참석하고 있다. 2026.06.26 photo@newspim.com 오히려 서 대표가 총판을 맡았던 '로봇개 사업' 업체가 김 여사에게 손목시계를 교부한 직후 대통령경호처와 임대차계약을 체결했다는 점에서 "순수한 사교적 선물로 보기 어렵다"고 봤다. 그러면서 재판부는 "피고인 김건희는 이 시계가 서성빈의 로봇개 사업과 무관하지 않게 제공됐음을 미필적으로 인식했다고 봄이 타당하다"고 말했다. 재판부는 김상민 전 부장검사로부터 이우환 화백 그림을 받은 행위에 대해서도 "친분 행위로 볼 수 없다"고 판단했다. ◆ "'진품' 이우환 그림 선물, 친분 아냐…영부인 조력 기대" 재판부는 이 화백의 그림에 대해 '진품'이라고 규정하며, 정치권 입성을 노렸던 김 전 부장검사가 대통령 부인인 김 여사에게 이를 건네며 '조력'이나 '영향력'을 기대했다고 해석했다. 최재영(최 아브라함) 목사로부터 수수한 '디올백' 역시 단순한 호의적 선물로 보기 어렵다고 재판부는 설시했다. 재판부는 최 목사가 4회에 걸쳐 가방과 화장품 등을 김 여사에게 전달하면서 구체적인 청탁을 반복했고, 김 여사에 대해 "단순한 수동 청취가 아니라 직접 수용하는 태도를 보였다"고 질책했다. 김 여사는 지난 2022년 3월부터 5월까지 이 회장으로부터 맏사위인 박성근 변호사의 공직 임명 청탁 명목 등으로 총 1억380만 원 상당의 귀금속을 수수한 혐의를 받는다. 같은 해 이 전 위원장으로부터 위원장 임명 청탁을 명목으로 금거북이를, 서 대표로부터 로봇개 사업 지원 청탁과 함께 손목시계를 받은 혐의도 있다. 이와 함께 김 전 부장검사로부터 총선 공천 청탁과 함께 1억4000만 원 상당의 이우환 화백 그림을 받고, 최 목사로부터 디올백 가방 등을 수수한 혐의도 적용됐다. 이 사건을 수사·기소한 민중기 특별검사팀은 이른바 '현대판 매관매직'으로 규정하며 김 여사에게 징역 7년 6개월을 구형했다. 김 여사 측 변호인은 이날 김 여사의 1심 선고 이후 취재진을 만나 즉각 항소 의사을 밝혔다. right@newspim.com 2026-06-26 16:57
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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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