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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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사우디 공항 이틀 연속 피격 [시드니=뉴스핌] 권지언 특파원 = 사우디아라비아 수도 리야드의 킹칼리드 국제공항이 11일(현지시간) 또다시 공격을 받았다. 전날 공격에 따른 사망자는 13명으로 늘었다. 사우디 동부 담맘의 킹파드 국제공항도 11일 새벽 인근에 발사체가 떨어진 데 이어, 이날 밤 공격을 받았다. 예멘의 친이란 반군 후티는 잇단 공격의 배후를 자처하며 사우디 공항 이용 자제를 거듭 경고했다. 로이터통신에 따르면 사우디 주도 연합군은 이날 "미확인 발사체"가 킹칼리드 국제공항 제4터미널을 겨냥해 화재가 발생했다고 밝혔다. 사우디 민간항공청은 부상자가 발생했다면서도 정확한 인원은 공개하지 않았으며, 피해 규모를 파악 중이라고 설명했다. 연합군은 공항 인근에서 순항미사일을 요격했으며, 동부주에서도 드론 1기를 격추했다고 덧붙였다. 전날 공격의 사망자는 당초 12명에서 13명으로 늘었다. 주사우디 인도대사관은 이날 부상자 가운데 자국민 1명이 숨졌다고 밝혔다. 부상자는 300명이 넘는다. 블룸버그통신은 지난 2월 말 이란 전쟁이 시작된 이후 사우디에서 발생한 단일 사건 가운데 가장 많은 사망자를 낸 공격이라고 전했다. 리야드 공항은 이 공격 이후 폐쇄된 상태다. ◆ 담맘공항·아람코 시설도 공격…후티 "공항 이용 말라" 재경고 후티 반군의 야히아 사레아 군 대변인은 이날 TV 연설에서 10일 리야드 공항 공격이 자신들의 소행이라고 밝혔다. 담맘공항과 국영 석유회사 아람코의 시설 두 곳도 공격했다고 주장했다. 사우디 정부와 아람코는 로이터의 논평 요청에 응하지 않았다. 사우디 민간항공청은 이날 밤 늦게 담맘 킹파드 국제공항이 공격받은 사실을 확인했다. 민간항공청은 "공항 시설에 대한 피해 평가와 안전 점검이 진행 중"이라고 밝혔다. 당시 이동 중인 항공기에 타고 있던 한 목격자는 로이터에 현지시간 오후 8시30분(한국시간 12일 오전 2시30분)께 발사체가 계류 중인 항공기 옆 활주로에 떨어져 불이 났다고 전했다. 담맘공항은 사우디에서 세 번째로 큰 공항이다. 후티는 앞서 항공사와 공항 직원, 여행객에게 사우디 공항을 이용하지 말라고 다시 경고했다. 후티는 "경고를 심각하게 받아들이라"며 "요격 실패에 대한 책임은 전적으로 사우디에 있다"고 주장했다. 후티는 사우디가 지난 24시간 동안 수도 사나와 근거지 사다 등 예멘 전역에 124차례 공습을 가했다고 주장했다. ◆ 국제행사 예정대로 강행…금융지구 재택근무 전환 공격이 이어지는 가운데 리야드에서는 국제 에너지 행사가 예정대로 열렸다. 사우디 에너지부에 따르면 WPC 에너지(WPC Energy)가 주관하는 제25차 세계석유회의(WPC)가 이날 공항에서 약 10km 떨어진 컨벤션센터에서 개막했다. 회의는 15일까지 닷새간 이어진다. 국제에너지포럼(IEF) 장관회의도 이날 열렸으나 본회의는 비공개로 진행됐다. 다만 행사 참석과 참가자 이동에 차질이 빚어지고 있다. 블룸버그에 따르면 BP와 셸 경영진은 이번 행사 참석을 취소했다. 공동 주최국인 이탈리아의 질베르토 피케토 프라틴 에너지장관은 화상으로 참여하기로 했다. 독일 경제부는 현지에 머무는 카테리나 라이헤 장관의 귀국 항공편 확보에 어려움을 겪고 있다. 블룸버그에 따르면 리야드 금융 중심지는 추가 공지가 있을 때까지 재택근무로 전환했다. 사우디 당국은 리야드의 모든 학교 수업을 11일부터 15일까지 원격으로 진행하도록 했다. 오는 26일 개막하는 사우디 최대 투자행사 미래투자이니셔티브(FII)의 개최와 참석자 안전 확보에도 관심이 쏠린다. 이 행사에는 골드만삭스의 데이비드 솔로몬 최고경영자(CEO)와 블랙록의 래리 핑크 CEO 등이 참석할 예정이다. FII 주최 측은 "수천 명의 대표단을 맞을 준비를 하고 있다"며 예정대로 개최하겠다는 입장을 밝혔다. 한편 도널드 트럼프 미국 대통령은 전날 사우디의 후티 공습에 미국이 동참하는 방안을 검토하고 있다고 밝혔다. 사우디는 지난달 후티가 홍해 연안의 전략 요충지를 장악하자 공습을 강화하고 예멘 정부군의 반격을 지원해 왔다. 후티가 장악한 예멘 외무부는 사우디가 군사행동을 이어가면 상호주의 원칙에 따라 더 강하게 대응하겠다고 밝혔다. 외무부는 알마시라TV를 통해 "사우디가 침략과 내정 간섭을 멈추지 않는 한 더 나쁜 일이 닥칠 것"이라고 경고했다. 예멘의 친이란 후티 반군이 공항을 공격했다고 밝힌 가운데, 2026년 10월 8일 사우디아라비아 리야드의 킹칼리드 국제공항에서 연기와 불길이 치솟고 있다.[사진=로이터 뉴스핌] kwonjiun@newspim.com 2026-10-12 05:51
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李대통령 "기존 분양계약자, 당초 약정대로 대출" [서울=뉴스핌] 오동룡 군사방산전문기자 = 이재명 대통령은 11일 정부의 부동산 대출규제로 기존 분양계약자가 피해를 볼 수 있다는 지적에 "대출약정을 하고 이미 분양받은 경우에는 당초 약정대로 대출이 가능하도록 지시했었다"고 밝혔다. 현장에서 이 지시가 이행되지 않고 있다면 추가 조치에 나서겠다는 뜻도 밝혔다. 이 대통령은 이날 엑스(X·옛 트위터)에서 한 이용자가 "이재명 정부의 부동산 정책은 나라를 믿고 분양받은 돈 없는 서민의 대출을 제한하는 일이 없도록 해야 한다"고 지적하자 이같이 답했다. 이재명 대통령이 지난 6일 청와대 본관에서 열린 제43회 국무회의를 주재하고 있다. [사진= 청와대] 2026.10.11 gomsi@newspim.com 이 대통령은 "변경 사실을 모르고 하시는 말씀인지, 아니면 여전히 시정되지 않은 현장이 있다는 것인지 알려 주시기 바란다"며 "후자라면 대출이 가능하도록 조치하겠다"고 했다. 수도권 주택공급 부족에 대해서는 전(前) 정부 시기 인허가 감소를 원인으로 지목했다. 이 대통령은 "2022년 대선과 지방선거 이후 이해할 수 없는 이유로 급감했던 주택건설 인허가와 착공이 이제 본격적으로 회복되고 있다"며 "지난 3년간 서울·수도권 인허가 공백으로 주택공급에 일부 차질이 생겼지만 조만간 정상화된다"고 말했다. 주택 인허가와 착공은 실제 입주 물량에 앞서 움직이는 선행지표다. 2022년 이후 인허가·착공 감소가 시차를 두고 현재 공급 부족으로 이어졌고, 현 정부 들어 공급 여건이 개선되고 있다는 점을 부각한 것으로 풀이된다. 이 대통령은 집값과 대출규제만으로 시장을 판단해선 안 된다는 점도 강조했다. 그는 "누누이 말씀드리지만 금리, 경매 건수, 주택담보대출 연체율, 일시적 인허가 공백의 정상화, 주택·택지 공급 속도와 수량, 형평성을 위한 조세 정상화 등에도 관심을 가져 보시기 바란다"고 했다. gomsi@newspim.com 2026-10-11 15:26
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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.
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.
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