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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 전자공학 교과목 현실에 맞게 개편해야

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대학에서 배우는 전자공학 이론, 현실에 맞지 않아
4차 산업혁명에 부합하도록 교과목 개편해야

현실에 뒤떨어진 전자공학 회로 이론

반도체를 비롯해서 전자 부품을 설계하기 위해서는 회로의 기능과 성능을 먼저 정하고, 그 다음 단계로 회로를 구성하면서 설계를 진행한다. 4차 산업혁명을 이루기 위한 센서, 사물인터넷, 인공지능 서버, 데이터 센터, 클라우드 컴퓨팅 시스템 모두 이런 회로로 만들어 진다. 그래서 회로는 전통적으로 대학 2학년의 전자공학 과정에서 핵심 과목이 된다.

이 회로의 동작을 이해하고, 더 나아가 설계하기 위해서는 각 회로의 동작 원리를 이해하고 파악해야 한다. 그래서 각 회로의 동작 상황을 전원이 사인파 삼각함수(sinwt, coswt)로 가정하고 전류, 전압을 구하는 연습을 한다.

대학 때 중간고사 기말고사 시험 문제도 이러한 방법을 이용해서 연필로 미분방정식을 풀어서 답을 구한다. 그래서 점수도 받고, A, B, C, D 성적도 받고, 학기 말에 학점이 정해진다. 졸업할 때 총 학점도 계산해서 대학원 진학시에 그리고 취업 시에 사용되고 평생 따라 다닌다.

그런데 진짜 문제는 이러한 학교에서 배우고, 연습하고, 시험 봐서 성적을 얻는데 사용한 회로 이론이 현실에 부합하지 않는다는 사실이다.

컴퓨터로 계산한 전류 파형, 출처: KAIST.

요즘 같이 4차 산업혁명 시대에는 회로가 기가헤르쯔(GHz) 시대를 넘어서 테라 헤르쯔(THz) 시대로 접어 들고 있다. 테라헤르쯔는 기가헤르쯔보다 1000배나 빠른 고주파 신호이다. 더 많은 정보를 주고 받고, 계산하고 저장하기 위해서 더 높은 고주파를 쓸 수 밖에 없다. 이제 대학에서 배운대로 설계해서 동작하는 회로는 하나도 없다고 보면 된다. 그러니 과연 얼마나 대학 교과목 수업과 시험이 효과적인가 의문을 들게 된다. 

 

교과서 내용? 현장에서는 맞지 않아

대학에서 배운 회로 이론이 맞지 않는 가장 큰 이유는 저항, 커패시터, 인덕터로 표현되는 회로 모델이 틀리기 때문이다. 모델이 틀리면 수식이 틀리고, 당연히 계산과 예측 결과가 틀린다. 

또 다른 교과서 회로 이론의 한계는 소자의 모델이 회로 동작 조건에 따라 변화한다는 사실이다. 흐르는 전류 또는 전압에 따라 저항 커패시터, 인덕터 모델이 바뀐다. 이러한 모델을 비선형 모델이라고 한다. 더 어려운 것은 온도에 따라서도 모델이 바뀐다. 인공지능 서버나 데이터 센터 메모리가 수많은 작업을 하면 온도가 올라가고, 이 결과 모델이 바뀌고 당연히 낮은 온도의 예측과 틀리게 된다.

마지막 한계는 실제 회로는 몇 개의 간단한 방정식으로 풀 수 없다는 사실이다. 반도체 내에는 수조 개 단위의 회로가 있다. 손으로 몇 개의 수식으로 풀기 불가능하다. 그리고 서로 인접한 소자, 트랜지스터, 연결선이 서로 영향을 미친다. 그래서 서로 방정식이 연결되어 있다. 서로 수 조개의 연결된 방정식과 수조 개의 변수를 다 풀 수 없다. 그래서 컴퓨터로 해석할 수 밖에 없다.

컴퓨터로 계산한 전류 파형, 출처: KAIST


4차 산업혁명에 맞는 교과목으로 개혁해야

얼마전 대학 입학 시험이 치러졌다. 수십만 명의 학생들과 수험생 학부모 들이 마음졸였다. 특히 올해는 지진으로 1 주일 시험 날짜가 연기되었다. 이 시험 결과에 따라 지망하는 학교, 학과가 달라진다. 모두 이 시험 성적으로 대학 신입 생을 뽑는 과정을 받아들인다.

대학수학능력시험 답안지, 출처: 구글.

아쉽고 안타까운 것은 학교 때 시험 성적이 꼭 실제 산업이나 연구현장에서의 작업 수행 능력과는 아무 상관이 없다는 사실이다. 경영학 학점이 높다고 사업을 잘 할까? 경제학 수업 학점이 높다고 주식투자를 잘 할까? 마찬가지로 수학 문제를 잘 푼다고 창의적일까?학점이 높다고, 성적이 높다고 빌 게이츠나 스티브 잡스가 될까?

전혀 아니다. 학교 시험은 어차피 맞지도 않는, 세상에 없는 단순한 문제를 풀고 평가한다. 학점이나 성적이 높으면 오히려 자기 고집에 갇혀 협동 능력, 창의 능력, 소통 능력이 더 떨어질 위험성이 있다. 

4차 산업혁명 시대에는 더 이상 인간과의 경쟁과 순위는 의미가 없다. 시험도 인공지능이 인간 보다 더 잘 볼 날이 멀지 않았다. 이제 인간끼리 협동하고 인공지능과 경쟁해야 한다. 오히려 인공지능과 협동해야 하는 시기가 왔다. 오히려 학교 성적이 좋으면 이러한 협동 능력이 떨어지고, 본인 지식의 한계를 몰라 도태될 수도 있다. 학교 성적이 좋아서 할 수 있는 일은 인공지능이 대체하기 딱 좋은 분야이다. 그래서 꼭 학 입학 시험 시기는 날씨가 추워지는 지 모르겠다.

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수.

[뉴스핌 베스트 기사]

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젠슨 황 불륜 인정 "신뢰 되찾겠다" [시드니=뉴스핌] 권지언 특파원 = 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 혼외 관계를 인정하고 직원들에게 사과했다. 중국 스파이로 의심받는 여성과의 연인 관계 의혹이 보도된 지 이틀 만이다. 엔비디아 이사회는 황 CEO가 외국 정보기관의 공작 대상이 됐다는 보도와 관련해 독립 조사에 착수하기로 했다. 영국 파이낸셜타임스(FT)에 따르면 황 CEO는 8일(현지시간) 직원들에게 보낸 사내 메시지에서 "가족과 여러분 모두에게 사과해야 한다"며 "아내에게 충실하지 못했다. 내 행동은 아내와 우리 아이들에게 상처를 줬다. 변명의 여지가 없다. 깊이 사과한다"고 밝혔다. 악시오스가 입수한 이메일 초안에 따르면 황 CEO는 "전적인 책임을 지겠다"며 직원과 이사회, 주주에 대한 책임을 다하지 못했다고 인정했다. 이어 "엔비디아를 이끄는 것은 내 인생의 특권"이라며 "여러분의 신뢰를 되찾기 위해 노력하겠다"고 했다. 엔비디아는 별도 성명을 내고 황 CEO가 외국 정보활동의 표적이 됐다는 최근 보도를 고려해 이사회가 독립 조사에 착수한다고 밝혔다. 조사는 외부 법률 자문단의 지원을 받는 독립 이사 위원회가 맡는다. 이사회는 "국가안보나 엔비디아의 기밀이 침해됐다고 볼 이유는 없지만, 조사에서는 확보 가능한 모든 정보를 검토할 것"이라고 밝혔다. ◆ "中 국가안전부가 포섭"…엔비디아, 앞서 의혹 부인 FT는 지난 6일 미국 정부가 황 CEO와 중국 여성이 연인 관계였다고 보고 있다고 보도했다. 사안에 정통한 소식통들에 따르면 미국 당국자들은 올해 정보당국 자료를 토대로 작성한 메모에서 황 CEO가 엔비디아의 싱가포르 고객사 메가스피드의 임원 앨리스 황과 연인 관계였다고 적시했다. 이 메모에는 앨리스 황이 중국 국가안전부에 포섭된 것으로 미 정보당국이 판단하고 있다는 내용도 담겼다. 메모는 도널드 트럼프 대통령이 시진핑 중국 국가주석과의 정상회담을 위해 베이징을 방문하기 직전에 작성됐다. 미국 정부는 이와 별도로 메가스피드가 엔비디아 칩을 중국에 밀반입했다는 의혹을 조사해 왔다. 엔비디아는 앞서 두 사람의 부적절한 관계 의혹을 부인하며 고객사와의 교류 과정에서 "이례적이거나 예상 밖의 일은 없다"고 밝힌 바 있다. 황 CEO는 그동안 중국에 대한 AI 반도체 수출 규제를 완화해야 한다고 미국 정부를 설득해 온 핵심 인물이다. 악시오스는 이번 사안이 미·중 기술 패권 경쟁 속에서 국가안보 우려를 낳고 있다고 짚었다. 1993년 엔비디아를 공동 창업한 황 CEO는 실리콘밸리에서 가장 오랫동안 재임한 창업자 겸 CEO 중 한 명이다. FT는 엔비디아의 성공이 다른 기술기업보다 최고경영자에게 크게 의존하고 있다고 평가했다. 황 CEO는 수평적 조직 구조를 엔비디아의 빠른 실행력 비결로 꼽아 왔다. 엔비디아 시가총액은 2023년 약 1조달러에서 현재 4조5000억달러로 확대됐다. 존 리조 엔비디아 공공정책 커뮤니케이션 책임자는 악시오스에 낸 성명에서 "오늘 나온 소식이 엔비디아의 행보를 늦추지는 않을 것"이라며 "젠슨은 중단 없이 CEO로서 엔비디아를 계속 이끌겠다는 의지가 확고하다"고 말했다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO).[사진=로이터 뉴스핌] kwonjiun@newspim.com 2026-11-09 06:38
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'2000달러' 아이폰 듀오에 검은 여백 뜬다고? [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 애플의 첫 폴더블 스마트폰 '아이폰 듀오(iPhone Duo)'가 출시 초기 화면 파손에 이어 애플리케이션(앱) 최적화 문제로 논란을 겪고 있다. 대화면을 충분히 활용하지 못하는 앱이 적지 않은 데다 멀티태스킹 기능에도 일부 제약이 있다는 지적이다. 애플은 최적화 앱을 빠르게 늘리고 문제가 발생한 제품을 교체하며 대응에 나섰다. 9일 해외 IT 매체 씨넷(CNET)과 맥루머스 등에 따르면 지난달 23일 출시된 아이폰 듀오는 일부 주요 앱이 7.6인치 내부 화면에 최적화되지 않아 화면 양옆에 검은 여백이 나타나는 현상이 확인됐다. 애플의 첫 폴더블 스마트폰 '아이폰 듀오' [사진 = 뉴스핌DB] 구글 문서·드라이브·시트·슬라이드와 마이크로소프트 팀즈, 페이팔, 스타벅스 등 주요 앱이 대표적이다. 앱 실행 자체에는 문제가 없지만 넓어진 화면을 충분히 활용하기 어렵다는 평가다. 특히 지메일은 화면 전체를 채우지만 안드로이드 폴더블폰에서 지원하는 2열 분할 화면을 제공하지 않아 대화면 활용도가 떨어진다는 지적을 받았다. 애플의 공식 쇼핑 앱인 애플스토어 역시 최적화가 이뤄지지 않은 앱으로 분류됐다. 멀티태스킹 기능에서도 차이가 나타난다. 폰아레나에 따르면 아이폰 듀오는 가로 모드에서만 두 개의 앱을 나란히 실행할 수 있다. 세로로 회전하면 화면 분할이 해제된다. 삼성전자 갤럭시 Z 폴드 시리즈가 지원하는 3개 앱 동시 실행과 자유로운 팝업 창 기능도 제공하지 않는다. 초기 폴더블폰에서 앱 최적화가 단계적으로 진행되는 것은 일반적인 현상이다. 실제 넷플릭스와 유튜브, 마이크로소프트 워드, 줌 등 상당수 앱은 이미 최적화를 마쳤다. 애플은 지난 6일 아이폰 듀오에 최적화된 앱이 10만개를 넘어섰으며 매일 수천개씩 추가되고 있다고 밝혔다. 하드웨어 내구성 문제도 남아 있다. 일부 사용자들이 힌지 부근에서 소음이나 저항이 발생한 뒤 내부 화면이 파손됐다고 신고했다. 애플은 소수 제품에서 문제가 발생한 사실을 인정하고 교체를 안내했다. 다만 정확한 원인과 영향 범위는 공개하지 않았다. 아이폰 듀오의 초기 판매 수요가 공급을 웃도는 가운데 향후 앱 최적화 확대와 품질 문제 해결 속도가 제품 평가를 좌우할 전망이다. syu@newspim.com 2026-11-09 10:32
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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.
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