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출장용접 [속보]올해 노벨물리학상에 ‘양자역학 연구’ 클라크·드보레·마티니스

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작성자 황준영 작성일25-10-07 20:19 조회0회 댓글0건

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출장용접 올해 노벨물리학상은 ‘양자 역학’ 연구를 한 과학자 3명에게 돌아갔다. 이들의 연구는 컴퓨터 마이크로칩에 활용되고 있으며, 향후 양자 암호통신·컴퓨터 등에도 쓰일 것으로 기대된다.
스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 7일(현지시간) 존 클라크(83·영국) 캘리포니아대 버클리캠퍼스 교수와 미셸 드보레(72·프랑스) 캘리포니아대 샌타바버라캠퍼스 및 예일대 교수, 존 마티니스(67·미국) 캘리포니아대 샌타바버라캠퍼스 교수를 올해 노벨물리학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했다.
이들은 양자역학적 터널링 현상을 전기 회로를 통한 실험에 적용한 공로를 인정받았다. 양자 터널링이란 전자저첨 아주 작은 입자가 넘을 수 없는 벽을 통과하는 현상을 말한다. 예를 들어 일상에서 우리가 자전거를 타고 높은 언덕 너머로 이동해야 할 때, 다리 힘이 모자라면 자전거는 언덕을 넘지 못하고 결국 언덕 아래 방향으로 굴러떨어지기 마련이다. 이것을 고전 물리학의 규칙이라고 부른다. 우리가 아는 상식적인 일이 일어나는 세상이다.
하지만 아주 작은 입자를 다루는 양자역학 세계의 개념은 다르다. 양자역학에서는 전자처럼 작은 입자가 알갱이일 뿐만 아니라 물결 같은 파동의 성질도 동시에 가진다고 본다. 이 파동 일부는 담장 너머까지 스며든다. 이 현상은 마치 벽에 터널이 생긴 듯한 효과를 내는 것이다. 자전거를 탄 사람이 굳이 언덕 너머로 다리 힘을 써가며 올라가지 않고, 터널을 간단히 통과해 언덕 너머로 이동하는 격이다.
클라크와 드보레, 마티니스는 이 같은 양자역학 개념을 이용해 저항 없이 전류를 흐르게 할 수 있는 초전도체로 만든 전기회로로 1984년과 1985년 일련의 실험을 수행했다. 이 회로에서 초전도체는 얇은 절연층으로 분리돼 있었는데, 전류가 흐를 때 어떤 물리적 현상이 일어나는지 관찰한 것이다. 그랬더니 초전도체를 통과한 입자들은 전류가 흘러도 전압이 없는 상태에 놓인다는 점을 확인했다. 이 현상 때문에 양자 터널링 현상이 생긴 것이다.
국내 양자 과학 연구자인 정연욱 성균관대 나노공학과 교수는 “양자역학은 원자 세계를 다루는 일이라고만 생각하기 쉽지만, 수상자들은 마이크로칩에 양자역학을 활용할 수 있다는 점을 증명했다”고 설명했다.
올해 에릭슨 노벨위원회 위원장은 “올해는 양자역학 개념이 탄생한 지 100년이 되는 시점”이라며 “양자역학은 모든 디지털 기술의 근간이 되고 있다”고 설명했다.
현재 양자는 미래 과학기술의 판도를 부를 ‘플레이어’로 각광받고 있다. 기존 어떤 슈퍼컴퓨터보다 빠른 속도로 계산하는 양자 컴퓨터와 도청리 불가능한 보안을 제공하는 양자 암호, 자기장, 전기장, 온도 등의 미세한 변화를 잡아내는 양자 센서 등의 보급이 코앞으로 다가와 있다.
수상자에게는 총 1100만크로나(약 16억5000만원)의 상금이 주어진다. 상금은 수상자 3명에게 균등하게 배분된다.
노벨위원회는 오는 8일 화학상, 9일 문학상, 10일 평화상, 13일 경재학상 수상자를 발표할 예정이다.
음향기기의 ‘액티브 노이즈 캔슬링’ 기능이 외부 소음을 줄일 뿐 아니라 집중력 유지에도 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다.
삼성서울병원 이비인후과 문일준 교수, 국립한국교통대 AI데이터공학부 신재영 교수 연구팀은 해당 기능이 뇌에 미치는 영향을 분석해 국제학술지 ‘청각 연구(Hearing Research)’에 발표했다고 1일 밝혔다. 연구진은 청력이 정상인 성인 41명을 대상으로 소음 환경에서 20초 분량의 내용 청취 후 노이즈 캔슬링 기능을 활성화·비활성화한 상태로 각각 5회씩 과제를 수행하도록 하는 실험을 진행했다.
액티브 노이즈 캔슬링은 외부 소음이 많은 환경에서 이어폰·헤드폰 등의 음향기기를 사용할 때 소음을 상쇄시키는 파동을 내보내 체감 소음을 줄이는 기술이다. 이 연구에선 이 기능이 뇌에 미치는 영향을 평가하기 위해 3개 항목을 측정했다. ‘기능적 근적외선분광법’으로는 뇌의 혈중 헤모글로빈 농도 변화를, ‘시각 아날로그 척도’로는 청취 난이도를 측정했고, 참가자의 과제 반응시간 및 정확도도 함께 평가했다.
연구 결과, 노이즈 캔슬링 기능을 활성화했을 때 뇌의 전전두엽 대부분의 영역에서 혈중 산소 헤모글로빈 농도가 크게 감소했다. 연구진은 이 현상에 대해 “뇌 기능 저하가 아닌, 혈류가 과제 수행에 필요한 뇌의 다른 영역으로 재분배된 결과”라며 “집중을 통한 뇌의 산소 소모량 증가”라고 해석했다.
특히 오른쪽 전두엽의 일부(5·7번 채널)에서 액티브 노이즈 캔슬링을 켜고 끄는 조건 변화에 따라 혈중 산소 헤모글로빈 농도 변화도 유의미하게 차이가 났다. 소음이 큰 상황일 때는 듣고자 하는 소리에 선택적으로 주의를 기울이는 과정에서 뇌의 오른쪽 반구가 더 활발히 반응한 것이다. 이때 활성화된 오른쪽 측두엽으로의 혈류 공급을 위해 인접한 오른쪽 전전두엽 피질에선 혈류가 감소한 것으로 분석됐다.
청취가 얼마나 편안했는지를 묻는 문항을 통해 청각 난이도 점수를 매긴 시각 아날로그 척도 점수에서도 소음 제거 기능의 효과가 확인됐다. 노이즈 캔슬링 기능을 활성화한 상태(71.17점)가 비활성화 상태(51.45점)보다 높은 점수를 받아 기능을 켰을 때 과제 청취가 훨씬 수월했던 것으로 나타났다.
다만 반응시간과 정확도 검사에선 노이즈 캔슬링 기능을 활성화한 상태(1.36초, 4.24점)와 비활성화한 상태(1.40초, 3.95점) 간 유의미한 차이를 보이지 않았다.
문일준 교수는 “액티브 노이즈 캔슬링 기술이 청각적 편의를 넘어, 뇌의 인지적 에너지 분배와 집중력 유지에 영향을 미친다는 신경생리학적 근거를 객관적으로 확인한 연구”라며 “소음이 많은 환경에서 일하거나 공부하는 사람들에게 주의집중을 돕는 중요한 도구가 될 수 있다”고 말했다.
법원이 30일 서울중앙지법 지귀연 부장판사의 접대 의혹과 관련해 “현재까지 확인된 사실관계만으로는 직무관련성을 인정하기 어렵다”고 밝혔다. 지난 5월 더불어민주당이 의혹을 제기한 이후 침묵을 지켜오던 대법원이 넉달여 만에 해당 의혹이 사실이 아니라고 결론낸 것이다. 하지만 법원의 감사 결과가 지 부장판사의 주장과 같고 수사기관의 최종 결론은 남아있어 논란은 식지 않을 것으로 보인다.
대법원 윤리감사관실이 이날 공개한 법원 감사위원회의 심의결과는 지 부장판사의 술접대 의혹이 ‘술자리는 있었지만 접대는 없었다’는 내용으로 갈음된다.
우선 법원 감사위는 지 부장판사와 동석한 변호사 2명의 관계를 밝혔다. 이들은 약 15년 전 지 부장판사와 같은 지역에서 실무 수습 등을 한 인연으로 가끔 만나 식사를 하던 사이였는데, 2023년 8월9일 만나 술자리를 갖게 됐다고 했다. 1차는 횟집에서 식사와 음주를 한 뒤 지 부장판사가 15만5000원을 계산한 것으로 조사됐다고 한다. 이후 2차로 술집에 갔는데 실내에 큰 홀이 있고 노래를 부를 수 있는 시설이 있어 룸살롱으로 생각하지 않았다는 진술도 들었다. 지 부장판사는 이 술집에서 한 두잔 마신 뒤 먼저 자리를 떠났고 그동안 여성종업원은 동석하지 않은 것으로 조사됐다고 밝혔다. 이후 두 변호사는 이 술집에서 계속 술을 마셨고 술값은 한 변호사가 냈다고 했다. 당시 이 변호사들은 지 부장판사의 재판부에서 진행 중인 사건을 맡은 게 없었고, 최근 10년간 이들이 대리인으로 선임된 사건을 지 부장판사가 처리한 적도 없었다고 했다. 결국 이 심의결과만 보면 당시 술자리가 접대성 술자리는 아니었고 이들의 관계도 직무관련성이 없는 사이였다는 것이다.
대법원은 이날 이 심의결과를 발표하면서 “감사위가 지 부장판사가 간 것으로 알려진 술집을 현장 조사하고, 사건 관계자의 진술과 국회 법제사법위원들이 제공한 정보 등을 모두 확인한 결과”라고 밝혔다.
이날 결과를 놓고 법원 안팎에선 대법원이 뒤늦게 의혹 해소에 나섰다는 지적이 나온다. 이번 논란은 윤석열 전 대통령 등의 내란 사건을 맡고 있는 중앙지법 형사합의25부의 재판장인 지 부장판사가 지난 3월7일 윤 전 대통령 구속취소를 결정하면서 시작됐다. 지 부장판사에 대한 비판 여론 속에서 민주당이 지난 5월19일 지 부장판사의 룸살롱 접대 의혹을 제기했다. 민주당은 지 부장판사가 남성 2명과 어깨동무를 하고 찍은 사진, 술집 내부 사진, 외부 홀에 여성들이 앉아 있는 사진 등을 접대 증거라고 주장했다.
대법원은 의혹이 제기되자 “가능한 방법을 모두 검토해 사실관계를 확인하고 있다”고 밝혔다. 그러나 이후 언론이나 국회 등의 질의엔 “조사가 진행 중인 사안이라 밝힐 수 없다”는 입장으로 일관했다. 이날 대법원의 심의결과 공개는 의혹이 제기된 지 넉달여 만에 나왔다.
대법원이 이제서야 심의결과를 공개한 배경엔 사법부가 처한 개혁 논의와 무관치 않아 보인다는 분석이 나온다. 최근 민주당이 ‘내란특별재판부 설치’를 비롯해 대법관 증원 등 사법개혁안을 추진하면서 사법부와의 갈등은 첨예해진 상황이다. 여기에 사법부 수장인 조희대 대법원장의 대선 개입 의혹까지 민주당이 제기하고 나섰고 조 대법원장 국회 청문회까지 열면서 여당과 사법부 간의 극한 대치가 이어졌다. 대법원으로선 이 상황의 시작점인 지 부장판사 의혹을 스스로 풀어내고 사법개혁 논쟁에 본격적으로 대응하려는 것으로 보인다. 위원 7명 중 6명이 외부위원인 법원 감사위의 심의결과로 공정성을 내세운 것도 같은 맥락으로 풀이된다.
다만 이날 밝힌 심의결과가 지 부장판사가 그간 했던 주장과 거의 같고, 이 의혹을 수사하고 있는 고위공직자범죄수사처(공수처)의 최종 수사결론도 아직이라 의혹은 완전히 해소되지 않았다. 이날 대법원은 감사위가 “현재로선 (지 부장판사에 대한) 징계사유가 있다고 판단하기 어렵다”며 “수사기관의 조사 결과를 기다려 향후 드러나는 사실관계가 비위 행위에 해당하면 엄정하게 처리해야 한다”는 판단을 내렸다고 밝혔다.

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