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AI가 빛 설계까지 바꾼다···고려대 세종캠, ‘메타포토닉스 혁신’ 방향 제시

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작성자 행복이이
댓글 0건 조회 62회 작성일 26-03-20 04:42

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인공지능(AI)이 빛을 다루는 차세대 기술 ‘메타포토닉스’ 설계 방식까지 바꾸고 있다. 국내 연구진이 국제 공동연구를 통해 AI를 활용한 광학 기술의 발전 방향을 제시했다.
고려대 세종캠퍼스는 전자및정보공학과 Trevon Badloe 교수 연구팀과 전자·기계융합공학과 소순애 교수 연구팀이 인공지능과 메타포토닉스 융합 연구 동향을 체계적으로 분석한 논문을 발표했다고 18일 밝혔다.
이번 연구는 싱가포르 SUTD, 스위스 EPFL, 중국 저장대, 베이징항공항천대 연구팀과 함께 수행된 대규모 국제 공동연구다. 연구진은 AI 기술이 메타포토닉스 설계와 분석에 어떤 변화를 가져오는지 종합적으로 정리했다.
기존 광학 부품은 부피가 커 스마트폰이나 웨어러블 기기와 같은 소형 전자기기에 적용하는 데 한계가 있었다. 이를 해결하기 위한 기술로 나노 스케일의 미세 구조를 배열해 빛을 정밀하게 제어하는 ‘메타표면’ 기술이 주목받고 있다. 그러나 메타표면은 설계 변수의 수가 방대해 최적 구조를 찾기 위해 막대한 계산 시간과 자원이 필요하다는 기술적 어려움이 있었다.
연구팀은 이 문제를 해결하는 핵심 도구로 AI를 제시했다. AI 기반 시뮬레이션을 활용하면 기존 방식보다 수천 배 빠르게 광학 특성을 예측할 수 있고 사람이 생각하지 못한 새로운 구조도 찾아낼 수 있다는 것이다.
또 메타표면에서 생성되는 복잡한 빛의 데이터(스펙트럼·이미지)를 AI로 분석하면 기존에는 확인하기 어려웠던 미세한 광학 특성까지 정밀하게 파악할 수 있는 것으로 나타났다.
이를 통해 메타렌즈의 색 번짐(색 수차)이나 좁은 시야각 문제를 소프트웨어적으로 보정해 더 선명하고 넓은 시야의 이미지를 구현할 가능성도 제시했다.
연구팀은 나아가 설계부터 실제 작동까지 전 과정을 자동화하는 ‘엔드 투 엔드’ 시스템 발전 방향도 제시했다. AI가 메타포토닉스 설계의 핵심 도구로 자리 잡을 수 있다는 설명이다.
이 기술은 향후 자율주행, 초고속 통신, 차세대 디스플레이, 바이오 센싱 등 다양한 산업 분야에 활용될 것으로 기대된다.
이번 연구 결과는 광학 분야 국제 학술지 ‘Opto-Electronic Advances(OEA)’ 이달 호에 게재됐다.
연구에는 강민성(전자및정보공학과), 최석주(제어계측공학과) 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했으며 Trevon Badloe 교수와 소순애 교수가 공동 교신저자로 연구를 지도했다.
싱어송라이터 이랑의 노랫말에는 가난, 불안, 슬픔, 죽음 등 삶을 고통스럽게 하는 것들이 담겨있다. 그럼에도 아름다운 그의 노래는 사람들에게 위로를 건넨다. 그의 에세이 <엄마와 딸들의 미친년의 역사>는 가수 이랑의 음악적 뿌리가 된 그의 삶과 가족들에 관한 이야기가 담겼다. 이랑 스스로 자신의 치부를 드러내놓은 글이지만, 한국 사회 속 여성들이 겪었던 고통으로도 읽힌다.
이랑의 세 남매는 폭력적인 부모 아래서 자랐다. 남매는 단순한 혈연이 아닌 피해생존자 동지로서 서로를 보듬었다. 엄마를 너무 사랑했지만, 원하는 사랑은 받지 못했던 둘째 이랑은 18세가 되던 해 집에서 도망쳐나왔다. 하지만 그의 언니 이슬은 그의 부모를 돌보느라 자신을 소진했다. 2021년 12월, 이슬이 자살로 생을 끝냈고, 이랑은 이를 ‘소진사(消盡死)’라고 칭했다.
2016년에는 친구가 자살로 생을 마감했고, 2020년에는 간암 말기 진단을 받은 친구가 세상을 떠나기도 했다. 그리고 지난해 2월 20여년간 이랑과 함께해온 고양이 준이치도 명을 다했다. 이랑은 소중한 이들이 떠나가며 자신이 붕괴했던 경험들, 그 경험을 가지고 살아가는 자신의 모습을 솔직하고 담담하게 풀어낸다. 그가 짚어내는 인생 면면에는 상실과 절망이 가득하다. 그 수많은 일이 있었음에도 ‘아직은 더 살아가보고 싶다’ ‘아쉽다’고 말하는 그의 글에서는 강인함이 느껴진다. 가끔은 글에 배어나오는 사랑에 눈시울이 붉어지기도 한다. 삶이 버겁다고 느끼는 이들에게는 위로로 읽힐 대목이 있다.
이랑은 정규앨범 <욘욘슨> <신의 놀이> <늑대가 나타났다> 등을 발표한 가수다. 3집 <늑대가 나타났다>로 2022년 열린 ‘제19회 한국대중음악상’에서 최우수 포크음반상과 올해의음반상을 받았다. 한국예술종합학교에서 영화연출을 전공했으며 뮤직비디오와 단편영화 등의 감독이자 책 4권을 펴낸 작가이기도 하다.
다카이치 사나에 일본 총리가 18일(현지시간) 도널드 트럼프 미국 대통령과의 정상회담을 위해 미국에 도착했다. 다카이치 총리 취임 직후인 지난해 10월 말 도쿄에서 이뤄졌던 회담에 이어 두번째인 이번 미·일 정상회담에서는 트럼프 대통령이 최근 요구한 자위대 함정의 호르무즈 해협 파견과 2차 대미 투자, 동아시아 안보 환경, 방위비(국방비) 증액 등이 의제로 거론될 것으로 보인다.
교도통신은 미 정부가 정상회담은 19일 오전 11시15분(현지시간)부터 워싱턴DC 백악관 대통령 집무실에서 개최되고, 만찬은 같은날 오후 7시15분부터 열릴 예정이라고 밝혔다고 19일 보도했다. 정상회담 후에는 식사를 하면서 의견을 나누는 실무 오찬도 준비돼 있다. 다카이치 총리의 정상회담을 위한 방미는 이번이 처음이다. 다카이치 총리의 이번 미국 방문에는 모테기 도시미쓰 외무상과 아카자와 료세이 경제산업상이 동행했으며, 귀국은 21일로 예정돼 있다.
교도통신은 다카이치 총리와 트럼프 대통령이 정상회담 후 실무 오찬, 만찬을 함께할 예정이라며 이는 “두 정상의 좋은 관계를 보여주는 매우 이례적인 환대”라고 전했다. 니혼게이자이신문은 다카이치 총리의 이번 방미는 국빈급 방문은 아니지만, 트럼프 대통령이 하루에 두 번 식사를 같이한다는 점에서 이례적이라고 평가했다. 일본 정부 관계자는 이러한 사례가 트럼프 2기 행정부에서 한 번밖에 없었다고 닛케이에 말했다.
이번 회담에서는 미국·이스라엘과 이란의 전쟁으로 인해 중동 정세와 자위대 파견 여부 등이 핵심 의제로 급부상한 상태다. 앞서 트럼프 대통령은 한국, 일본 등을 지목해 호르무즈 해협 함정 파견을 요구했지만, 각국이 소극적으로 대응하면서 강한 불만을 표출한 바 있다. 미·일 동맹을 외교의 기본 축으로 삼고 있는 일본은 헌법과 안보법제 등에 따른 자위대 파견 가능성 등을 검토했지만, 무력행사를 포기한다는 내용을 담은 헌법 9조로 인해 전투 중인 지역에 자위대를 보내는 것은 사실상 불가능하다고 판단한 것으로 알려졌다. 지지통신은 일본 정부 내에서는 “전투 수습 전의 자위대 파견은 곤란하다”는 목소리가 강해지고 있다고 보도했다.
이에 따라 다카이치 총리는 이번 회담에서 중동 사태 안정화를 위한 미국 대응을 지지한다는 의사를 나타내 트럼프 대통령의 호응을 얻으려 할 가능성이 있다. 지지통신은 다카이치 총리가 18일 저녁 일본 출발에 앞서 기자들에게 “무엇보다 중요한 것은 (이란) 사태의 조기 진정화이며 우리나라의 입장과 생각도 반영해 확실히 논의하고 싶다”면서 “지금의 불안정한 상황이 이어지면 일미 양국은 물론 세계 각국의 경제도 어려워진다. 각국의 경제안전보장에도 지장이 있을 수 있으니 그런 점도 논의하고 싶다”고 말했다.
트럼프 대통령이 자위대 파견과 관련해 강하게 압박할 경우 다카이치 총리가 어떻게 답할지는 아직 미지수다. 자위대 파견과 관련해 다카이치는 지난 18일 참의원 예산위원회에서 “일본 법률에 따라 할 수 있는 것은 할 수 있다, 할 수 없는 것은 할 수 없다고 확실히 전할 것”이라고 말했다. 일부에서는 조사·연구 목적에 따라 이란에서 정보 수집 활동을 하는 방안이 거론되지만 이 역시 헌법에 어긋난다는 지적이 나온다. 아사히신문은 “이란 정세를 둘러싼 협의가 최대 초점이 될 것”이라며 “일본 측은 트럼프 대통령이 어떤 요구를 강하게 할지 모르는 상황에서 경계심을 키우며 회담을 맞게 됐다”고 전했다.
또 이란 정세 외에 중일 관계가 악화되고 있는 가운데 중국에 대한 대응, 북한과 러시아의 군사 협력 등 동아시아의 안보 환경 등에 대해서도 의견이 교환될 전망이라고 NHK는 보도했다. NHK는 이어 중국과 북한, 러시아의 군사 동향 등을 바탕으로 다카이치 총리가 “일본이 전후 가장 엄격하고 복잡한 안전 보장 환경에 직면해 있다”는 입장이라면서 미·일 동맹의 억지력과 대처력을 높여 나갈 생각을 보이고 있다고 전했다. 또 미·일 동맹을 축으로 한국을 더한 한·미·일 3국, 필리핀을 더한 미·일·필 3국, 호주와 인도를 더한 미·일·호·인 4국 등 다각적인 안전 보장 협력을 심화하는 것에도 초점을 두려 한다고 덧붙였다.
회담에선 다카이치의 대만 유사시 발언 이후 심화되고 있는 중·일 갈등과 대북 대응 등도 거론될 수 있을 것으로 예상된다. NHK는 다카이치 총리가 트럼프 대통령에게 납치 문제 해결을 위한 협력을 촉구할 방침이라고 보도했다.
경제 협력과 관련해서는 일본의 2차 대미 투자 프로젝트가 중심 의제가 될 것으로 보인다. 교도통신은 일본 정부 소식통을 인용해 정상 회담을 계기로 발표될 2차 투자 규모는 최대 10조엔(약 93조8730억원)에 이를 수 있다고 보도했다. NHK는 구체적으로 미국산 원유 증산을 위한 협력과 두번째 투자 사업을 정리한 공동문서를 발표하는 방향으로 양국이 최종 조율 중이라고 전했다. 희토류 등 중요 광물의 공급망을 다각화하기 위한 양국의 연계 강화도 의제가 될 전망이다. 2차 투자 대상으로는 천연가스 발전 시설과 소형 모듈 원자로(SMR) 등이 거론되고 있다. 앞서 지난달 일본이 발표한 1차 투자는 360억달러(약 54조1000억원) 규모였다.
NHK는 정상회담에서 방위비 증액에 대해 트럼프 대통령이 언급할지도 초점 중 하나라고 전했다. 트럼프 대통령이 방위비 증액을 요구할 경우 다카이치 총리는 2027년도까지 방위비를 국내총생산(GDP)의 2%로 늘리는 정부 목표를 올해 안으로 앞당겨 달성할 것임을 설명할 것으로 예상된다.

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