전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
광장 ANDA 칼럼

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 복소수에서 배우는 상생의 원리

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

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

※ 번역할 언어 선택

"복소수는 균형과 조화를 알려주는 개념"
"4차 산업혁명 시대, 불평등과 차별 해소 노력해야"

복소수를 기억하십니까? 

고등학교 수학 시간에 '복소수'(Complex number)라는 개념을 배운다. 실수와 허수의 합으로 이뤄지는 수를 말하는데, 사실 듣기만해도 골치가 아프다. 대부분 사람들이 까맣게 잊었을 것이다.

이런 골치 아픈 개념을 꺼내 든 이유는 이 개념이 4차 산업혁명에서 살아남기 위해 필요해서다. 복소수는 실수부와 허수부로 나누고 허수부는 보통 'i' 또는 'j'로 표현한다. 실수는 우리가 아는 것처럼 제곱을 하면 양수가 된다. 설사 음수라 하더라도 제곱을 하면 양수가 된다. 음수와 음수의 곱은 양수가 되기 때문이다. 그런데 허수인 'j' 는 제곱하면 -1 이 된다. 그래서 실존하지 않는 수라 하여 허수라고 한다.

고등학생 때는 머리를 쥐어 짜매고 복소수 계산을 열심히 해 시험에 임한다. 그런데 왜 이런 숫자가 우리에게 필요한 지에 대한 토론은 없다. 오로지 시험을 위한 공부다.

그런데 복소수는 유용하다. 우선, 학문의 세계에서 복소수 개념은 광범위하게 쓰인다. 대학 이후 전공 문제 해석, 그리고 지금도 실제 설계 문제에 복소수를 사용한다. 복소수는 상상의 결과지만 실제로는 회로, 안테나, 시스템 설계에 아주 많이 사용된다.

대학원 신입생을 뽑을 때, 면접을 보는데 이러한 문제를 칠판에 그린 뒤 학생들이 풀게 한다. 결과적으로 물리량의 크기와 위상을 묻는 문제기도 하다. 결과가 실수 지수함수인지, 정현파 삼각함수인지, 위상을 파악하는 지 묻는다. 그리고 위상을 잘 아는 학생은 학부에서 배운 과목의 개념을 확실히 익힌 학생이다.

지수 함수에서 변수 x를 허수로 표현하면 바로, 이 허수가 정현파 삼각함수의 위상을 나타낸다. 삼각함수를 복소수 지수함수로 표현하면 삼각함수의 미적분, 곱하기 나누기, 더하기 등등의 복잡한 삼각함수의 계산을 더하기 빼기 곱하기 나누기의 단순한 수식으로 풀 수 있다.

그런데 회로이던 전자파이던 최대의 전력을 공급하기 위해선 전류와 전압이 같은 위상이어야 한다. 위상이 바로 0이어야 한다. 그럼 시스템 혹은 회로, 안테나의 전류와 전압의 관계를 표시하는 그 임피던스(전류가 흐르기 어려운 정도)의 복소수 허수 성분이 0이 돼야 한다. 위상이 0도가 되면 허수 값이 0이 되기 때문이다.

복소수의 근간은 균형과 조화

임피던스의 허수 부분이 0이란 얘기는 실제 회로에선 캐패시터(축전기)에 저장된 전력과 인덕터(전압을 유도하는 코일)에 저장된 전력이 같고 서로 주거니 받거니 하면서 서로 사이 좋게 지내야 한다.

마찬가지로 안테나에서도 전기장 에너지와 자기장 에너지가 균형을 맞춰야 한다. 서로 균형과 조화가 필요하다. 그래서 전기공학 전자공학 학생들은 복소수로 표현되는 임피던스를 열심히 계산한다. 이 뿐만 아니나 물리 기계 등 분야도 시스템의 특성을 복소수로 표현하고, 그 분석을 많이 한다. 복소수가 상상의 함수지만 아주 유용하다.

우리 사회도 균형과 조화가 필요한 부분이 많다. 가정에서 수도권과 지방의 발전, 정규직과 비정규직의 배려, 기업과 노동자의 협력, 정치에서 여야 협상 등 이루 헤아릴 수 없이 많다.

4차 산업혁명 시대에는 많은 전력 공급이 필요하다. 클라우드 컴퓨터와 데이터 센터를 위해 원자력 발전소를 세워야 할 수도 있다. 인공지능 알고리즘이 돌기 위해선 더 많은 전기가 필요하다. 자율주행 전기차 시대가 도래하면 그 만큼 더 많은 전기 에너지가 필요하다. 자율주행 자동차의 인공지능이나 센서보다 전력 확보가 더 중요할 지 모른다. 사물 인터넷 시대에 센서에 공급하는 전력도, 무선 인터넷 통신에 필요한 RF(무선 주파수) 전력도 증가한다.

4차 산업혁명은 전기 에너지를 먹고 산다. 이런 전기 에너지를 효율적으로 최대 전달하기 위해선 크게는 나라 전체, 작게는 작은 반도체 하나의 임피던스 복소수의 허수 부분을 0으로 설계해야 한다. 그러기 위해선 4 차 산업혁명에도 균형과 조화가 필요하다. 복소수에는 상생의 개념이 들어 있는 듯하다.

<김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수>

 

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
위약금 면제… KT, 하루새 1만명 이탈 [서울=뉴스핌] 정영희 기자 = KT의 한시적 위약금 면제 조치가 시작되자 가입자 이동이 본격화됐다. 면제 적용 첫날 KT 망 이탈자는 1만명을 넘어섰고, 전체 번호이동 규모도 평소의 두 배 이상으로 늘었다. [서울=뉴스핌] 이길동 기자 = 권희근 Customer 부문 마케팅혁신본부장이 KT침해사고 관련 대고객 사과와 정보보안 혁신방안 기자브리핑에서 발언하고 있다. 2025.12.29 gdlee@newspim.com 1일 통신업계에 따르면 전날 KT 망에서 이탈한 가입자는 총 1만142명으로 집계됐다. 이 가운데 5784명은 SK텔레콤으로, 1880명은 LG유플러스로 이동했다. 알뜰폰 사업자로 옮긴 가입자는 2478명이었다. 알뜰폰을 제외하고 이동통신 3사 간 번호이동만 보면 같은 날 KT를 떠난 가입자는 5886명이다. 이 중 4661명이 SK텔레콤으로, 1225명이 LG유플러스로 이동한 것으로 나타났다. 시장 전체로 보면 번호이동 규모도 크게 늘었다. 알뜰폰을 포함한 전체 번호이동 건수는 3만5595건으로, 평소 하루 평균 1만5000여 건 수준과 비교해 두 배를 훌쩍 넘었다. 업계는 KT의 위약금 면제 조치로 해지에 대한 부담이 줄어든 데다 연말·연초를 앞두고 유통망을 중심으로 마케팅 경쟁이 격화되면서 이동 수요가 급증한 것으로 보고 있다. 앞서 KT는 지난 12월 30일 기자간담회를 열고 이달 13일까지 이동통신 서비스 계약 해지를 원하는 고객을 대상으로 환급 방식으로 위약금을 면제하겠다고 발표했다. 지난해 9월 1일부터 이미 해지한 고객도 소급 적용된다. chulsoofriend@newspim.com 2026-01-01 12:00
사진
'누적수익률 610만%' 버핏 바통 넘겨 [서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 미국의 전설적 투자자 워런 버핏이 버크셔 해서웨이 CEO에서 공식 퇴임하며 60년 경영의 막을 내렸다. 버핏은 회장직을 유지하며 새 CEO 체제를 지원할 예정이다. 워런 버핏 [사진=블룸버그] 1일 현지 언론에 따르면 워런 버핏이 60년간 이끌어온 버크셔 해서웨이 최고경영자(CEO) 자리에서 물러났다. 버핏이 후계자로 지목한 그레그 에이블(63) 부회장이 새해부터 버크셔 CEO로 취임했다. 버핏은 CEO직에서는 내려왔지만 회장직은 유지하며 미국 네브래스카주 오마하에 있는 본사에 출근해 에이블 CEO의 경영을 도울 계획이다. 에이블 신임 CEO는 2000년 버크셔가 당시 미드아메리칸 에너지(현 버크셔 해서웨이 에너지)를 인수할 당시 회사에 합류했다. 이후 2018년부터 버크셔의 비(非)보험 사업을 총괄하는 부회장을 맡아왔다. 버핏은 지난해 5월 연례 주주총회에서 2025년 말 은퇴 계획을 전격 발표한 바 있다. 그의 CEO 재임 마지막 날인 지난달 31일(현지 시간) 버크셔 A주 주가는 75만4800달러, B주는 502.65달러로 각각 소폭 하락 마감했다. 버핏이 회사를 인수한 1965년 이후 버크셔 주식을 보유해온 투자자들은 약 60년간 누적 수익률 610만%에 이르는 성과를 거둔 것으로 추산된다. 같은 기간 스탠다드앤드푸어스(S&P)500 지수의 배당 포함 수익률 약 4만6000%를 크게 웃도는 수준이다. 버크셔는 보험사 가이코, 철도회사 벌링턴 노던 산타페(BNSF), 외식·소비재 기업 등 다양한 자회사를 거느린 지주사로 성장했다. 지난해 9월 30일 기준 현금 및 현금성 자산은 3817억달러(한화 약 552조원), 주식 자산은 2832억달러(약 410조원)에 달한다. 주요 투자 종목으로는 애플, 아메리칸익스프레스, 뱅크오브아메리카, 코카콜라, 셰브런 등이 꼽힌다. 버크셔 측은 포트폴리오 운용을 총괄할 투자 책임자 인선은 아직 발표하지 않았다. 블룸버그 억만장자 지수 기준 버핏의 자산은 약 1500억달러(약 217조원)로, 그는 재산의 상당 부분을 사회에 환원해 왔다. 버핏의 퇴임과 함께 매년 투자자들의 주목을 받아온 연례 주주서한도 더 이상 볼 수 없게 됐다. 그의 주주서한은 오랜 기간 비즈니스와 투자 철학을 담은 지침서로 평가돼 왔다. chulsoofriend@newspim.com 2026-01-01 13:44
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