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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능도 아름다움 느낄 수 있다

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반도체 설계, 알고보면 예술

반도체 설계 작업은 여러 가지 단계를 거친다. 제일 먼저 구현하려는 반도체의 기능과 성능 규격을 정한다. 그리고 실리콘과 같은 반도체 물질을 정하고, 공정을 제공할 파운더리(Foundary)기업을 정하고, 파운더리 기업으로부터 설계 변수(Parameter)들을 얻는다.

김정호 카이스트 교수

다음으로 반도체 내의 각 블록(Block)들을 배치하고, 그 블록들을 논리회로(Logic circuit)로 만들고, 그 다음 단계로 트랜지스터 레벨의 회로도(Circuit diagram)를 그린다. 설계의 마지막 단계에서는 물리적으로 실리콘 위에 공정 실현 작업을 위한 마스크 패턴(Mask pattern) 설계를 한다. 이 물리 레빌의 마스크 패턴 설계 결과를 ‘레이아웃(Layout)’ 이라고 부른다.

여기서 마지막 설계 결과물인 레이아웃 도면이 반도체 제작의 물리적 공정의 광 마스크(Photo mask)가 된다. 반도체 공정의 경우 빛을 이용한 사진 작업으로 금속이나 절연물을 입히고 깍는다. 그리고 마스크 패턴으로 불순물(Minority carrier)을 주입한다.

이렇게 완성된 실리콘 위의 패턴이 트랜지스터, 금속 배선, 캐패시터 등이 된다. 수조개의 이들을 연결해서 반도체의 기능을 완성한다. 그래서 여기서 레이아웃이 실리콘 공정의 사진 원판에 해당된다고 볼 수 있다.

같은 회로도라 하더라도 물리적 구현을 위한 다양한 패턴 설계가 있을 수 있다. 블록의 배치, 회로의 좌우 배치, 대칭, 직렬 연결, 병렬 연결, 회전 각도 등에 따라 반도체의 성능의 차이가 난다. 패턴 설계에 따라 연결선이 길어져서 계산 시간이 더 걸릴 수도 있고, 전력 소모가 늘어날 수 있다.

이러한 잘 된 설계 도면은 눈으로 보면 한눈에 아름답게 보인다. 잘 구현된 설계는 컴퓨터 화면에서 일단 각 마스크 패턴의 색깔부터가 아름답다. 설계 엔지니어의 색깔 선택부터가 중요하다. 색깔 선택이 잘된 레이아웃은 나중에 반도체를 만들어 제작해서 테스트해 보면 결과가 더 좋다. 미적 감각이 전기적 성능을 결정한다. 정성이 들어가기 때문이다. 레이아웃 설계 도면이 아름답다는 의미는 대칭이 잘 이루어져 있고, 배치가 균형이 있다. 안정감이 있다는 경우이다. 그래서 한 눈에 예쁘다.

SK 하이닉스의 0.18 um 공정을 이용해 설계한 반도체 전력회로인 IVR(Integrated Voltage Regulator) 레이아웃 도면. [출처: KAIST]


가장 아름다운 인류 건축물 중 하나가 이탈리아의 신전 판테온이다. 다신교 국가인 로마에서 특정 신이 아니라 모든 신에게 바치는 신전으로 건축되었다. 현존하는 그 어떤 로마 건축물보다 보존이 잘 되어 있으며, 남아있는 가장 오래된 거대 돔 건축물이기도 하다. 직경 43.3m에 달하는 거대한 돔은 콘스탄티노폴리스의 성 소피아 성당이 지어지기 전까지는 비견될 돔이 없었을 정도이다.

둥근 돔의 곡선 모습, 그리고 기둥의 날렵함이 합쳐져서 아름다움을 실현했다. 좌우가 대칭이고, 돔, 기둥, 전체의 비례가 이상적으로 보인다. 안정감이 있다. 돔은 투구 같다. 기둥은 퀸의 프레디 머큐리 다리 같이 미끈하다.

판테온 측면도. [출처: Doopidia]

아름다움의 비밀은 '비율'에 있다


레오나르도 다빈치는 인체 비례도를 통해서 인체의 비율에 대해서 논의했다. 그리고 건축도 인체를 따라야 한다고 주장했다.

인체 비례도(Canon of Proportions)는 레오나르도 다 빈치의 소묘 작품이다. 그는 "자연이 낸 인체의 중심은 배꼽이다. 등을 대고 누워서 팔 다리를 뻗은 다음 컴퍼스 중심을 배꼽에 맞추고 원을 돌리면 두 팔의 손가락 끝과 두 발의 발가락 끝이 원에 붙는다. 정사각형으로도 된다. 사람 키를 발바닥에서 정수리까지 잰 길이는 두 팔을 가로 벌린 너비와 같기 때문이다"라고 말하였다.

이러한 시도와 성과는 ‘아름다운 인체, 생물, 동물, 자연 모습에도 비례, 균형의 룰이 존재한다’ 는 사실을 일깨워 준다. 아름다움에도 규칙이 존재한다. 따라서 아름다운 건축물도 이를 따른다.

레오나르도 다빈치의 인체비례도. [출처: 나무위키]


 
인공지능, 비율 알기에 아름다움도 학습 가능하다

인간에게 아름답게 보이는 설계는 자연을 닮았다. 우리는 자연에서 평화와 평안을 느끼고 있기 때문이다. 생존에 유리한 환경이 아름답다. 그래서 자연을 닮은 설계가 아름답게 여겨진다. 거기에는 색깔, 균형, 대칭, 비율의 법칙이 있다.

우리가 자연에서 그리고 인체에서 아름다움을 느끼는 이유는 인류의 진화와 관계가 클 것으로 생각한다.

인간에게 아름다움은 태어나면서 자라면서, 경험하면서, 또는 진화하면서 꾸준히 학습되었을 것이다. 그러니 인간이 느끼는 아름다움도 환경과 진화 학습의 결과로 인간의 DNA와 뇌 기억 속에 남았다. 마찬가지로 이렇게 학습된 결과가 반도체 레이아웃 설계와 역사적 건축물에 인쇄되어 남았다.

따라서 인공지능에게 아름다운 사진을 수 백만 장, 수 천만 장 보여주면서 학습시켜 주면, 아름다운 명작 그림을 고를 수 있다. 인공지능에게 전세계 아름다운 건축물 사진을 매일 매일 매초 보여주고 학습을 시킨다. 그러면 인공지능이 명작 건축물 고를 수 있다. 더 나아가 아름다운 그림도 건축물도 설계할 수 있다. 인공지능에게 로마 여행을 시키면 된다.

인공지능 창작과 설계의 완성도와 미적 수준은 우리가 인공지능에 제공한 데이터의 양과 질에 달려 있을 뿐이다.

 

joungho@kaist.ac.kr  


[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

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이정후, 9호 홈런 등 3할 타율 복귀 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 샌프란시스코 자이언츠 이정후가 홈런 포함 멀티 히트를 기록하며 타율 3할대에 복귀했다. 이정후는 11일(한국시간) 미국 캘리포니아주 샌프란시스코 오라클 파크에서 열린 2026 메이저리그 휴스턴 애스트로스와의 홈경기에 1번 타자 우익수로 선발 출전해 5타수 2안타(1홈런) 1타점 1득점으로 활약했다. 시즌 타율은 0.300으로 올라섰다. 이정후는 1회말 유격수 뜬공, 3회말 유격수 병살타로 물러나며 출발이 안 좋았다. 수비에서도 1회말 알바레스의 타구를 놓치는 아쉬운 모습을 보였다. 하지만 방망이로 곧바로 빚을 갚았다. 팀이 1-1로 맞선 5회말 2사 주자 없는 상황에서 상대 선발 헤이든 웨스네스키의 2구째 92.5마일(약 148.8km) 포심 패스트볼을 통타해 우측 담장을 넘어가는 솔로 아치를 그렸다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 이정후. [사진=샌프란시스코 SNS] 2026.08.11 psoq1337@newspim.com 시즌 9호포로 빅리그 데뷔 후 개인 한 시즌 최다 홈런을 경신했다. 장외로 날아간 대형 홈런이었으나 오라클 파크 특유의 '스플래시 히트'에는 미치지 못했다. 타구가 맥코비만 바닷물에 직접 빠지지 않고 난간을 맞았다. 이정후는 8회말에도 바뀐 좌완 스티븐 오커트의 슬라이더를 밀어쳐 좌전 안타를 만들며 멀티히트를 완성했다. 이후 2루 태그업까지 성공했으나 후속타 불발로 득점에는 실패했다. 연장 10회말 마지막 타석에서는 유격수 땅볼로 돌아섰다. 이정후의 활약에도 샌프란시스코는 웃지 못했다. 3-2로 앞서던 9회초 마무리 딜런 스미스가 동점을 허용했다. 이어진 10회초 승부치기에서 제이슨 폴리가 폭투와 피안타로 무너지며 3실점했다. 결국 샌프란시스코는 3-6으로 역전패하며 3연패에 빠졌다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 송성문. [사진=로이터] 2026.08.11 psoq1337@newspim.com 샌디에이고 파드리스의 송성문은 밀워키 브루어스전에 9번 타자 유격수로 선발 출전했으나 2타수 무안타 1희생번트에 그쳤다. 3회말 무사 2루에서 희생번트를 성공시켰지만 후속타가 터지지 않았다. 송성문의 시즌 타율은 0.209로 떨어졌다. 샌디에이고는 7회말 터진 잭슨 메릴의 역전 2점 홈런에 힘입어 3-2로 승리, 3연승을 달렸다. 밀워키 배지환은 결장했다. psoq1337@newspim.com 2026-08-11 13:43
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부부 '공동명의 절세'도 옛말? [서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 부부 공동명의 1주택자의 종합부동산세 셈법이 세제개편을 계기로 한층 복잡해지고 있다. 그동안 절세 수단으로 활용돼 온 공동명의가 제도 변화에 따라 오히려 불리하게 작용할 수 있다는 분석이 나오면서, 주택 보유 형태에 따른 세 부담을 다시 따져봐야 한다는 목소리가 커지고 있다. [AI 그래픽 생성=정영희 기자] ◆ 명의 따라 달라지는 종부세…입법예고에 반발 11일 부동산 업계에 따르면 세제개편안으로 공동명의 1주택자의 종부세 계산법이 달라지면서 명의 형태와 실제 거주 여부에 따른 세 부담 격차를 둘러싼 논란이 커지고 있다. 같은 한 채를 보유하더라도 단독명의인지 공동명의인지, 공동명의 특례를 선택하는지에 따라 공제액과 세액이 달라져서다. 기존에 절세를 위해 선택했던 명의 구조가 세법 변화에 따라 불리해질 수 있다는 우려도 나온다. 이번 세제개편안은 주택 수 중심이던 종부세 체계를 주택가격과 실제 거주 여부 중심으로 바꾸는 데 초점을 맞췄다. 실거주 1세대 1주택자의 기본공제는 현행 12억원에서 14억원으로 높이는 반면 비거주 1주택자는 9억원을 적용한다. 1주택자의 공정시장가액비율은 70%가 적용된다. 부부 공동명의 1주택자는 지분별로 각각 종부세를 내는 방식과 부부 중 한 명을 1세대 1주택자로 간주하는 공동명의 1주택 특례 가운데 유리한 방법을 선택할 수 있다. 특례를 택하면 단독명의 1주택자와 마찬가지로 실거주 여부에 따라 14억원 또는 9억원의 기본공제를 적용받는다. 반대의 경우 부부가 각자 보유 지분에 대해 별도의 납세자가 돼 종부세를 계산한다. 결국 실제로는 같은 집 한 채를 보유하고 있어도 명의와 특례 선택에 따라 적용되는 공제 구조에 차이가 있다. 비거주 1주택자의 기본공제가 9억원으로 낮아지면서 공동명의 일반과세가 더 유리해지는 사례가 나타날 수 있다. 공동명의자가 1세대 1주택자와 다른 과세체계에 놓이면 오히려 불리해질 가능성이 제기된다. 납세자들의 불만은 실제 보유주택 수보다 명의의 형식에 따라 과세 결과가 달라질 수 있다는 데 집중돼 있다. 이날 오후 2시 기준 법제처 국민참여입법센터 내 종부세법 개정안 입법예고에 총 3207건의 의견이 접수됐다. 이 가운데 공동명의와 관련한 의견은 29건으로 전체의 약 0.9%다. 의견 제출자 A씨는 "부부 공동명의는 공정시장가액비율 80%, 단독명의는 70%를 적용하는데 공동명의를 하지 말라는 것인지 의도를 모르겠다"며 "그냥 세금을 더 걷겠다는 것으로 들린다"고 지적했다. 또 다른 제출자는 B씨는 재산세와 종부세의 기준이 다른 점을 문제삼았다. 그는 "재산세는 이미 부부 공동명의 1주택자에게 1주택 기준을 적용하면서 종부세는 명의가 2인이라는 형식적인 이유로 불이익을 주는 것은 세제 간 엇박자"라며 "집이 두 채가 아니라 실질적으로 한 채인데 부부가 공동명의로 등기했다는 이유로 차별하는 것은 부당하다"고 주장했다. 종부세만 실거주 여부와 명의 구조에 따라 과세 방식이 달라지면서 납세자가 체감하는 제도 간 차이가 커질 수 있다는 지적이 나온다. ◆ 거주냐 비거주냐…같은 집인데 수백만원 차이 명의 방식에 따른 세액 차이도 상당할 것으로 예상된다. 우병탁 신한은행 프리미어 패스파인더 전문위원은 부부가 주택 지분을 각각 50%씩 보유한 것으로 가정해 반포자이 전용 84㎡의 보유세 변화를 분석했다. 세액공제는 적용하지 않았고 2027년 공시가격 상승률은 올해 상승률의 절반 수준으로 가정했다. 분석 결과 반포자이 전용 84㎡ 공동명의자의 보유세는 2026년 1171만원에서 2027년 실거주할 경우 1744만원으로 늘어나는 것으로 추산됐다. 1년 만에 573만원, 48.9% 증가하는 수준이다. 같은 공동명의라도 해당 주택에 거주하지 않을 경우 증가폭은 더 컸다. 비거주 공동명의자의 보유세는 2027년 2183만원으로 계산돼 올해보다 1012만원, 86.4% 급증했다. 같은 주택과 동일한 지분 구조를 유지하더라도 거주 여부에 따라 2027년 세 부담이 439만원 벌어지는 셈이다. 공동명의는 그동안 종부세 부담을 줄일 수 있는 방식으로 활용돼 왔다. 1주택자는 부부가 지분을 나눠 보유하면 각각 공제를 받을 수 있어 공동명의를 선택하는 경우가 적지 않았다. 세법이 바뀌면서 기존에 유리했던 명의 구조가 예상치 못한 세 부담으로 돌아올 수 있다. 이장원 법무법인 리치 세무사는 "1주택 공동명의는 각각 종합부동산세 공제를 받을 수 있어 일반적으로 유리한 편"이라면서도 "세법이 바뀌면 유리하다고 판단해 선택했던 공동명의가 갑자기 불리한 상황을 만들 수 있다"고 설명했다. 주택 수가 늘어나면 명의 구조에 따른 차이는 더 복잡해진다. 이 세무사는 "부부가 각각 주택 한 채씩 온전히 갖고 있으면 각각 1주택자로 세금을 내지만 2채를 50%씩 갖고 있으면 각각 2주택을 갖고 있는 것이 된다"며 "유리하다고 해서 공동명의를 했는데 갑자기 세법을 바꿔버리면 곤란할 수 있다고 말했다" 일각에서는 주택을 취득할 당시의 세제상 유불리를 고려해 결정한 명의 구조가 이후 제도 개편에 따라 다른 결과를 낳는다면 납세자의 예측 가능성이 떨어질 수 있다고 우려가 나온다. 같은 주택을 계속 보유하더라도 거주 여부와 명의 형태, 특례 신청 여부 등에 따라 세 부담이 크게 달라지는 만큼 과세 형평성을 둘러싼 논란이 이어질 것으로 보인다. chulsoofriend@newspim.com 2026-08-11 06:00
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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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