전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
마켓

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 빛의 속도를 넘어서라

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

빛의 속도를 넘는 '컴퓨터 시계'가 필요한 시점

소리(음파)도 도달하기까지 시간이 걸린다

고등학교 때 교련 수업이 있었다. 고교생에게 군사교육을 시키는 수업이었는데 총검술, 제식훈련, 총기 분해조립 등 기초 군사 훈련을 받는다. 전교생이 교련복을 입고 사열 행진도 한다. 전교생이 학년과 반에 따라 운동장에 줄 지어 서 있고, 학생 밴드부의 행진곡에 맞추어 교단 앞으로 줄 맞춰 지나가는 행사다. 나는 발걸음을 북소리와 줄과 열을 맞춰 열심히 움직였다.

그런데 운동장 끝 다른 반 학생들의 행진 발걸음을 보면 나의 발걸음이 약 3분의 1 정도 차이가 났다. 그 때 그 이유를 곰곰히 생각해 보니, 북소리가 나에게 들리는 시점과 운동장 건너편 학생들에게 들리는 시점의 차이가 원인이었다.

그 이유는 바로 음파의 전달 속도가 1초에 340m로 제한돼 있기 때문이다. 운동장 크기가 100m라고 한다면 운동장 양 끝에서 들리는 학생 밴드부의 북소리는 약 3분의 1초 만큼 차이가 날 수밖에 없다. 운동장이 더 넓으면 학생들 발걸음을 동기화하기 더 어려워진다.

운동장에서 학생들의 행진시 그 행진의 총 진행 양은 행진의 줄 수, 학생들의 발걸음 속도에 비례하게 되는데, 이 행진 발걸음 속도가 바로 이 북소리의 속도에 비례한다. 또한 운동장 전체 학생의 행진이 북소리에 동기화 되어야 한다. 여기서 북소리의 속도와 동기화 정도를 한계 짓는 것이 바로 북소리의 속도와 음파의 속도이다. 북을 빨리 쳐야 한다.

4차 산업혁명의 성패 결정하는 '음파의 동기화' 

고교 시절의 경험을 소개한 이유는 음파의 동기화가 4차 산업혁명의 성패를 결정짓는 변수기 때문이다.

컴퓨터 내부, 컴퓨터에 필요한 반도체 혹은 컴퓨터간 서로 데이터를 주고 받기 위해선 시간 약속이 필요하다. 데이터의 출발 시간과 도착 시간을 서로 알아야 한다.

그렇다면 컴퓨터 내부, 컴퓨터에 필요한 반도체 혹은 컴퓨터간 시계가 동기화 될 수 있는가 하는 의문이 생긴다. 교련시간의 행진에서 아무리 각자가 열심히 북소리에 맞추어 행진해도 운동장 끝과는 시간차이가 날 수밖에 없다. 

두 가지 회로를 예로 들면 컴퓨터 내부에 GPU와 메모리가 같은 시계로 동기화 될 수 없다. 아무리 빛이 빨리 전파해도 1초에 30만㎞밖에 달리지 못한다. 요즘 최고 성능의 반도체나 컴퓨터는 ps (피코초, 1조 분의 1 초) 단위로 동작한다. 앞으로는 1fs(펨토초, 1000 분의 1 ps) 단위로 동작할 것이다. 1ps 에 빛은 약 300 um(마이크로 미터) 밖에 전파하지 못한다. 반도체 회로 안으로 들어가면 물질의 유전상수로 인해서 1ps 에 빛은 100um 밖에 전파하지 못한다. 시간 지연이 있을 수밖에 없다. 그러니 컴퓨터 내부의 데이터를 주고 받는데, 시계에 맞춰 데이터를 정해진 시간에 주고 받는다. 그런데 시계가 같지 않다.

빛의 속도보다 빠른 '컴퓨터 시계' 필요한 시점

아인슈타인이 상대성 이론을 발견하던 그 시기, 세상은 식민지와 본국간의 시계를 맞추는 일이 중요했다. 19세기 말은 제국주의의 시대였고 본국과 점령지들 사이의 시계를 동기화시키는 것(시간을 지배한다는 것)은 정치적으로도 의미가 있었다. 또한 파리의 열차시간과 쮜리히의 역의 기차 시간을 동기화 할 수 있는 것인가가 의문이었다. 또, 이런 시대적 배경이 있었기에 시계들을 동기화하는 것에 당시 사람들의 관심은 컸다. 그 시기 아인슈타인은 특허국에서 일하면서 수많은 관련되는 특허를 보고 영감을 얻었을 것이다.

4차 산업혁명기에는 인공지능 컴퓨터의 시계를 반도체 내, 컴퓨터 내, 컴퓨터 간의 맞추는 것이 핵심적인 의문점이 되고 있다. 4차 산업혁명을 선도하기 위해서는 컴퓨터 반도체 내의 시계와 동기화가 핵심이 된다.

정보를 전달하고 시계를 동기화하는 최대 속도는 빛의 속도로 한정된다. 4차 산업혁명을 위해선 빛의 속도보다 빠른 속도로 전파하는 컴퓨터 시계가 필요하다.

 

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수] 

김정호 카이스트 교수

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
한국 세계 시장 1위 품목 81개 [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 고대역폭메모리(HBM)와 변압기, 마스크팩 등이 세계 시장에서 약진하며 우리나라 수출 경쟁력이 유지된 것으로 나타났다. 세계 수출시장 점유율 1위 품목은 81개로 집계되며 5년 연속 세계 10위 자리를 지켰다. 한국무역협회 국제무역통상연구원이 17일 발표한 보고서에 따르면 지난 2024년 기준 세계 수출시장 점유율 1위 품목이 가장 많은 국가는 중국으로 2087개를 기록했다. 독일 520개, 미국 505개가 뒤를 이었다. 이탈리아는 199개, 인도는 172개로 집계됐다. 우리나라 1위 품목은 81개다. 이 가운데 20개가 2024년에 새로 1위에 올랐다. 메모리반도체는 HBM 등 고부가 제품 판매 확대 영향으로 중국을 제치고 5년 만에 세계 1위 자리를 되찾았다. 북미 전력 인프라 수요 확대 영향으로 변압기가 새로 1위에 올랐다. K뷰티 확산 영향으로 마스크팩도 세계 1위를 차지했다. [사진=무역협회] 기존 1위 품목의 유지도 두드러졌다. 37개 품목이 2020년부터 2024년까지 5년 연속 세계 1위를 기록했다. 비휘발성저장장치(SSD)는 2020년 대만을 제친 이후 5년 연속 1위를 유지했다. 차량시동용 납축전지와 차부품용 고무 등 전통 산업 품목도 1위를 지켰다. 반면 2023년 1위였던 품목 가운데 17개는 2024년 순위가 하락했다. 액체운송선박은 중국의 저가 유조선 중심 대량 수주 전략 영향으로 1위를 내줬다. 다만 액화천연가스(LNG)선 수주 증가 흐름을 고려하면 2025년 재탈환 가능성이 거론된다. 일본과의 경쟁 격차 축소 흐름도 나타났다. 일본 1위 품목 수는 2020년 159개에서 2024년 118개로 41개 감소했다. 같은 기간 우리나라는 81개를 유지했다. 세계 순위 격차도 줄었다. 일본은 2020년 5위에서 2024년 8위로 하락했다. 한국은 10위 자리를 유지했다. 세계 점유율 2~10위 품목 가운데 순위 상승 품목도 늘었다. 수출액 1억 달러 이상 품목 가운데 2020년, 2022년, 2024년 순위가 단계적으로 오른 품목은 19개로 집계됐다. 주요 수출국과 비교해 1위 품목 대비 상승 품목 비율도 높은 수준을 기록했다. 홍지상 한국무역협회 실장은 "분석기간 중 독일(-168개), 일본(-41개) 등 주요 제조국의 수출 1위 품목 수가 크게 감소하는 상황에서도 우리나라는 81개를 유지하며 상대적으로 선전했다"고 말했다. 이어 "1위 품목의 저변을 넓히기 위해 제품 경쟁력 제고와 차별화 노력을 지속해야 한다"고 강조했다. syu@newspim.com 2026-03-17 11:00
사진
'케데헌' 오스카 장편애니·주제가상 [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = 넷플릭스 애니메이션 '케이팝 데몬 헌터스'의 OST '골든'(Golden)이 제98회 아카데미 시상식에서 주제가상을 수상했다. '케데헌'은 장편 애니메이션상과 함께 오스카 2관왕에 성공했다. '케데헌'은15일(현지 시간) 미국 LA 할리우드 돌비 극장에서 열린 제98회 아카데미 시상식에서 최우수 장편 애니메이션상에 이어 '골든'의 최우수 주제가상을 추가해 2관왕에 올랐다. [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = '케이팝 데몬 헌터스'의 레이 에이미, 이재, 오드리 누나가 15일(현지시간) 미국 LA에서 열린 제 98회 미국 아카데미 시상식에서 최우수 주제가상을 수상한 뒤 벅찬 반응을 보였다. [사진=로이터 뉴스핌] 2026.03.16 jyyang@newspim.com 이날 시상식에서 '골든'은 '다이앤 네버 다이'의 '디어 미'(Dear Me), '씨너싀 죄인들'의 '아이 라이드 투 유'(I Lied To You), '비바 베르디!'의 '스위트 드림스 오브 조이'(Sweet Dreams Of Joy), '기차의 꿈'의 '트레인 드림스'(Train Dreams) 등과 경합했다. '골든'의 작곡과 가창을 담당한 이재는 무대에 올라 "훌륭한 상을 주신 아카데미에 정말 감사하다. 자라면서 사람들은 K팝을 좋아한다고 놀렸는데 한국어 가사로 노래를 부르고 있다"라며 "이 상은 성공이 아니라 회복력에 관한 것임을 깨달았다"고 감격스러워했다. 이와 함께 매기 강 감독, 작품 관계자들과 가족에게도 감사 인사를 전했다. [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = '케이팝 데몬 헌터스'의 '골든'의 작곡자이자 가창자인 이재가 15일(현지시간) 미국 LA에서 열린 제 98회 미국 아카데미 시상식에서 최우수 주제가상을 수상한 뒤 울먹이며 소감을 말하고 있다. [사진=로이터 뉴스핌] 2026.03.16 jyyang@newspim.com '골든'은 '케데헌' 속 걸그룹인 헌트릭스 곡으로 이재, 오드리 누나, 레이 아미가 가창을 맡았다. 이들은 이날 시상식에서 축하 무대에 오르며 분위기를 한껏 달궜다. '골든'은 미국 빌보드 메인 싱글 차트 '핫 100'에서 8주간 1위를 차지하며 글로벌 인기를 끌었다. 지난 1월 제83회 골든 글로브에서도 주제가상을 수상했으며, 지난 2월 제68회 그래미 어워즈에서는 '베스트 송 리튼 포 비주얼 미디어'(Best Song Written For Visual Media)를 수상하며 K팝 최초로 그래미 트로피를 받기도 했다. 주제가상에 앞서 장편 애니메이션상을 수상한 후 매기 강 감독도 한국에 대한 짙은 애정을 담아 소감을 남겼다. 매기 강 감독은 "'저와 닮은 분들'이 주인공인 이런 영화가 나오기까지 너무 오랜 시간이 걸려 미안하다. 다음 세대는 기다리지 않아도 될 것"이라며 "이 상을 한국과 전 세계 한국인에게 바친다"고 말했다. [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = '케이팝 데몬 헌터스'의 매기 강 감독과 관계자들이 15일(현지시간) 미국 LA에서 열린 제 98회 미국 아카데미 시상식에서 최우수 장편 애니메이션상을 수상한 뒤 포즈를 취하고 있다. [사진=로이터 뉴스핌] 2026.03.16 jyyang@newspim.com 한편 '케데헌'은 넷플릭스 사상 최초 3억 누적 시청수를 돌파, '오징어게임'의 기록을 넘어서며 영화·시리즈 통틀어 역대 1위에 등극, 글로벌 신드롬을 일으켰다. 이날 시상식에서는 이변 없이 장편 애니메이션상도 수상했다. jyyang@newspim.com 2026-03-16 11:48
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