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[광반도체 혁명] ① AI 반도체의 신대륙 '光'...구리의 종말과 빛의 서막

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AI 핵심 요약

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  • AI 확산으로 구리 배선 한계 드러나 광반도체 시대로 전환하고 있다.
  • 光인터커넥트는 속도·전력·발열 면에서 구리를 압도하며 데이터센터 전력·냉각 비용 절감 해법이 되고 있다.
  • 엔비디아·MS는 CPO·MOSAIC 등 광학 기술을 도입해 차세대 AI 데이터센터 전면 광학 전환을 추진하고 있다.

!AI가 자동 생성한 요약으로 정확하지 않을 수 있어요.

구리 배선 물리적 천장에 부딪혀
빛으로 속도와 열 해결
빅테크 공격적 행보

이 기사는 5월 19일 오전 12시19분 '해외 주식 투자의 도우미' GAM(Global Asset Management)에 출고된 프리미엄 기사입니다. GAM에서 회원 가입을 하면 9000여 해외 종목의 프리미엄 기사를 보실 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 반도체 칩 내부와 데이터센터 서버를 들여다 보면 머리카락보다 수천 배 가는 미세한 선들이 엉켜 있다. 다름 아닌 구리 배선이다. 칩의 뇌세포에 해당하는 트랜지스터를 서로 연결해 전기 신호, 즉 데이터와 전력을 전달하는 반도체의 혈관이다.

인공지능(AI) 시대가 가속화되면서 반도체의 혈관이 구리에서 빛으로 탈바꿈하고 있다. 거대한 AI 모델 학습과 추론을 감당하는 데 구리의 물리적 한계가 드러나면서 이른바 광반도체 시대가 열리기 시작한 것.

과거 알루미늄에서 2000년대 들어 전도성이 높고 저항이 상대적으로 낮은 구리가 반도체 배선의 표준이 됐고, AI 시대가 도래하면서 빛이 새로운 해법으로 부상했다. 교통량이 폭발적으로 늘어나자 관련 업계가 자갈길을 걷어내고 초고속 자기 부상 열차를 도입하고 나선 셈이다.

◆ 구리의 물리적 한계 = AI는 수 천에서 많게는 수 만개의 GPU(그래픽처리장치)가 동시에 엄청난 양의 데이터를 주고 받아야 작동하는 구조다.

전자를 이동시키는 방식의 구리 배선은 물리적 한계가 따를 수밖에 없다. 연산 장치는 빛의 속도로 발전하는데 데이터를 나르는 구리선이 느려 시스템 전체에 병목 현상이 발생하는 실정이다.

전력 손실도 구리의 치명적인 단점으로 꼽힌다. 전기 신호가 구리를 통과할 때 물리적인 저항이 발생하는데 전류가 강해지고 데이터 양이 많아질수록 저항 때문에 엄청난 열이 발생한다.

때문에 AI 데이터센터는 구리선의 저항을 이겨내고 열을 식히기 위해 별도의 냉각 시스템을 돌려야 한다. 소위 전기 먹는 하마로 통하는 데이터센터의 전력 소비 중 상당 부분이 냉각에 낭비되는 실정이라고 업계 전문가들은 말한다.

신호 감쇄, 즉 거리의 한계도 구리 배선의 단점으로 지목된다. 구리선은 길이가 조금만 길어져도 저항 때문에 신호가 약해지거나 왜곡된다. AI 데이터센터의 거대한 서버 랙 사이를 연결할 때 구리선이 제 성능을 내지 못하는 이유다.

문제는 속도와 발열에 그치지 않는다. 플러거블 광 트랜시버처럼 구리의 한계를 보완하기 위해 도입된 중간 단계 기술조차 고대역폭이나 고밀도 환경에서는 전력 소비와 물리적 공간이라는 새로운 병목을 초래한다.

구리 배선과 광섬유의 차이 [AI 일러스트=황숙혜 기자]

영국의 시장 조사 업체 ID테크엑스(IDTechEx)는 데이터센터 광학 트랜시버의 진화 경로가 플러거블 방식에서 온보드 광학(Onboard Optics), 그리고 최종적으로는 코패키지드 옵틱스(Co-Packaged Optics, CPO)로 이어질 수밖에 없다고 주장한다. 구리를 단순히 더 굵게 만들거나 더 많이 까는 방식으로는 AI의 연산 욕구를 결코 충족시킬 수 없다는 얘기다.

◆ 빛이 제공하는 해결책 = 골드만 삭스는 2030년 전세계 데이터센터의 전력 수요가 2023년 대비 160% 성장할 것으로 예상하고, 맥킨지는 2030년까지 데이터센터 용량 수요가 연간 최대 22%씩 성장해 최대 219GW에 달할 수 있다고 주장한다.

추세를 가속화하는 결정적인 변곡점은 AI 가속기의 세대 교체다. 엔비디아의 호퍼(Hopper) 아키텍처 GPU(H100/H200)가 칩당 700와트 수준의 전력을 소비했다면, 차세대 블랙웰(Blackwell)은 칩당 약 1000와트로 크게 뛰었다. 단순히 더 많은 칩을 배치하는 것만으로도 전력 소비가 기하급수적으로 불어나는 구조다.

IT 업계가 찾아낸 해법은 빛이다. 광섬유는 유리 또는 플라스틱 코어를 통해 빛을 전달하는데 이 과정에서 전자기 간섭(EMI)에 전혀 영향을 받지 않고, 신호 손실이 지극히 미미하다. 보도에 따르면 현재 상용화된 광 링크는 400~800Gbps의 지속 전송 속도를 달성하고, 최신 고성능 광 인터커넥트 제품군은 이미 1.6Tbps를 지원하기 시작했다. 이는 구리가 단거리에서 구현할 수 있는 최대 10Gbps를 수백 배 뛰어넘는 수준이다.

전력 효율 역시 판도를 바꾼다. IDC의 조사 보고서는 전력 비용이 기업형 데이터센터 총지출의 46%, 서비스 제공업체의 경우 60%에 달한다고 밝혔다. 이는 이 문제가 단순한 기술 선택이 아니라 사업 모델 자체에 직결된 변수라는 사실을 보여준다.

광섬유 인프라는 구리 기반 시스템에 비해 냉각 비용을 유의미하게 낮출 수 있다. 빛이 전달 과정에서 열을 거의 발생시키지 않기 때문이다. EE타임스의 조사에 따르면 2025년 말 기준 신규 백본 배선의 약 85%가 이미 구리가 아닌 광섬유로 구축됐고, 이 같은 전환이 이미 돌이킬 수 없는 추세로 자리잡았다.

◆ 엔비디아와 MS의 선택 = 세계 최대의 AI 칩 설계 기업인 엔비디아(NVDA)가 추세적인 전환의 구체적인 청사진을 제시했다. 2025년 3월 개최된 GTC에서 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 TSMC와 공동 개발한 코패키지드 옵틱스(CPO) 실리콘 포토닉스 시스템을 공식 발표했다.

마이크로 링 공명기(Micro Ring Resonator) 기반의 기술은 파장당 200Gbps의 PAM4 변조를 구현하는 한편 하나의 패키지 안에 512개 레인의 전기 신호 처리를 집약한다. 기존에 별도로 장착되던 플러거블 트랜시버를 ASIC과 동일한 패키지로 통합, 전력 효율을 5배 향상시키고 네트워크 복원력(Resiliency)을 10배 높인다고 업체는 밝혔다.

엔비디아의 기술 로드맵은 TSMC의 COUPE(Co-packaged Ultra-integrated Photonics Engine) 프로그램과 긴밀하게 맞닿아 있다. 로드맵은 현재 1.6Tbps 수준의 광 엔진에서 출발해 칩 수준의 12.8Tbps 통합으로 나아가는 경로를 제시하는데 차세대 AI 가속기인 GB300급 제품군에 이미 적용이 시작됐다.

반도체 전문 매체 세미엔지니어링은 향후 5년 내 AI 데이터센터의 모든 인터커넥트가 광학 기반으로 전환될 것으로 예상했다.

엔비디아만의 움직임이 아니다. 마이크로소프트(MSFT)는 MOSAIC라는 마이크로LED 기반 광학 인터커넥트 시스템을 개발해 2025년 ACM SIGCOMM 학술대회에서 공식 발표했다.

기존 레이저 기반 광 케이블이 갖는 높은 전력 소비 문제를 해결하기 위해 MOSAIC는 값비싼 레이저 대신 저가의 마이크로LED와 의료 내시경 영상에서 사용되는 멀티코어 이미징 광섬유를 접목한 '광대역-저속(Wide-and-Slow, WaS)' 아키텍처를 채택했다.

800Gbps의 처리량을 8개의 고속 채널이 아닌 400개 이상의 2Gbps 병렬 채널로 분산함으로써, MOSAIC는 기존 레이저 기반 광 케이블 대비 전력 소비를 최대 68% 줄이면서도 구리 대비 10배에 달하는 50미터의 전송 거리를 달성한다.

 

shhwang@newspim.com

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BIFF 개막작 김종관 감독 "사소함의 가치 인정 감사" [부산=뉴스핌] 양진영 기자 = 제 31회 부산국제영화제가 김종관 감독의 '낮과 밤은 서로에게'로 문을 열었다. 올 상반기 활기를 띠던 극장가도 잠시, 최근 의도치않게 사회적 논란이 된 작품으로 혼란스러운 중에 영화제는 묵묵히 제 자리를 지키고 있다. 6일 부산 영화의전당 중극장에서 부산국제영화제 개막작 '낮과 밤은 서로에게'의 기자시사회가 열렸다. 상영 이후 김종관 감독, 배우 김민하, 주종혁, 한선화, 장률, 심은경, 전소영, 김동휘가 참석해 공식 기자회견에서 취재진과 개막작 선정 소감을 나눴다. [부산=뉴스핌] 김예원 기자 = 김종관 감독, 배우 김민하, 주종혁, 한선화, 장률, 심은경, 전소영, 김동휘(왼쪽부터)가 6일 오후 부산 해운대구 영화의전당 중극장에서 열린 '제31회 부산국제영화제(BIFF)' 개막작 '낮과 밤은 서로에게' 기자회견에서 포즈를 취하고 있다. 2026.10.06 yeawon2@newspim.com '낮과 밤은 서로에게'는 네 편의 옴니버스식 서사를 엮은 영화로, 한 카페를 배경 삼아 여러 관계의 사람들의 일상과 대화를 들여다본다. 다른 시간대 카페에 머문 유진(김민하)과 현오(주종혁)가 잠시 마주치고, 중학교 시절 친구인 상미(한선화)와 영민(장률)은 느닷없이 당황스러운 재회를 하게 된다. 웹소설 작가 혜진(심은경)의 다소 당황스러운 소설 작법과 영화감독 동남(이희준)의 열정까지. 일상적이면서도 평범한 사람들에 대한 애정을 담은 감독의 시선이 느껴진다. 이날 김종관 감독은 "같은 작업을 오랫동안 해오면서 단련이 됐다고 생각하는데 또 떨린다"면서 부산국제영화제의 개막작으로 선정돼 남다른 소회를 밝혔다. 그러면서 "저희 영화는 보셔서 아시겠지만 좀 작고 사소함에 대한 이야기, 거기에 있는 의미, 아름다움에 대한 것들을 좀 집중한 영화라고 생각한다. 처음에 현오가 시계를 본다. 시계의 작은 세계에 집중해서 그 안에서 아름다움을 발견하는 것 같이 우리 영화도 일반적인 영화의 서사 구조와 달리 4개의 대화만 있다. 대화라는 하나의 단면을 확대해서 보면서 사람들이 어디서 왔고 어디로 흘러갈 건지 상상하게 하고 그 다음을 그릴 수 있는 영화가 되길 바랐다"고 영화의 기획 의도를 얘기했다. [부산=뉴스핌] 김예원 기자 = 김종관 감독이 6일 오후 부산 해운대구 영화의전당 중극장에서 열린 '제31회 부산국제영화제(BIFF)' 개막작 '낮과 밤은 서로에게' 기자회견에서 인사말을 전하고 있다. 2026.10.06 yeawon2@newspim.com 또 김 감독은 "이번 작품도 제가 문학 같은데서도 봤었던 찰나의 순간에 대한 묘사다. 어떻게 보면 그게 삶의 다양한 부분을 얘기하는 것처럼도 느껴질 때가 있다. 그런 이야기의 힘이 있었으면 좋겠고 관객분들하고 그런 깊은 관계가 생기는 영화였으면 좋겠다고 항상 생각했다. 세계적인 위상이 있는 영화제에서 개막작으로 초청돼 이 영화가 말하고자 하는 작고 사소함을 중요하게 여기고 손을 들어준 것 같아 감사한 마음"이라고 말했다. 유진 역을 맡은 김민하는 "토론토에서 촬영 중에 대본을 받았다. 어릴 때부터 감독님의 오랜 팬이었다. 정말 꿈만 같았다. 어릴 때부터 GV도 따라다니고 영화도 정말 많이 봤다. 글을 읽고 문자를 바로 보냈던 기억이 난다. 누군가의 일기장을 읽는 것 같다, 이런 글을 선물해주셔서 감사드린다고 말씀드렸었다. 우연히도 촬영 날이 제 생일이기도 했다. 이 영화를 통해 총 3번의 선물을 받은 것 같다"고 기뻐했다. [부산=뉴스핌] 김예원 기자 = 배우 김민하가 6일 오후 부산 해운대구 영화의전당 중극장에서 열린 '제31회 부산국제영화제(BIFF)' 개막작 '낮과 밤은 서로에게' 기자회견에서 인사말을 전하고 있다. 2026.10.06 yeawon2@newspim.com 주종혁은 "감독님은 최고의 리스너"라면서 "제 속의 얘길 다 하고 싶을 정도로 공감도 많이 해 주시고 대본을 주시면 그 얘기, 삶에 대한 얘기도 많이 나누면서 촬영하면서 정말 편하게 했다. 워낙 자유롭게 하게 해주셔서 감독님을 의지하게 되기도 한다. 김민하 배우님이 숨쉬듯이 연기한다는 말씀도 해주셔서 그런 톤을 맞춰보고 싶어서 연구를 해보기도 하면서 재밌게 촬영했다"고 말했다. 상미 역의 한선화는 "김민하 배우가 선물 얘기를 하니, 오늘이 제 생일이다"라면서 환하게 웃었다. 그러면서 "고향인 부산에서, 정말 사랑하는 부산국제영화제에서 개막작으로 만나게 돼 정말 영광스럽고 감독님 작품으로 선물을 받게 돼 행복하다. 영화가 너무 기대된다"고 상기된 소감을 얘기했다. [부산=뉴스핌] 김예원 기자 = 배우 한선화가 6일 오후 부산 해운대구 영화의전당 중극장에서 열린 '제31회 부산국제영화제(BIFF)' 개막작 '낮과 밤은 서로에게' 기자회견에서 인사말을 전하고 있다. 2026.10.06 yeawon2@newspim.com 김종관 감독은 이 작품에 대해 "제목을 '낮과 밤이 서로에게'라는 제목을 지었는데 영화를 함축시킬 수 있지 않을까 생각했다. 첫 이야기에서 김민하, 주종혁 배우가 낮과 밤의 세계를 연기하지만 실은 되게 여러 가지의 은유를 할 수 있다. 한 사람은 낮에 있고 한 사람은 밤에 있는데 그 사람들이 연결되어 있는 이야기라면, 마지막 에피소드는 같은 공간에 있다가 서로가 낮과 밤이 되는 사람들의 이야기일 수도 있을 것"이라고 설명했다. 그러면서 "어쨌든 계속 양면이 오고가는 이야기들이다. 그 안에 보면 저마다 사연이 있고 또 그들이 만들려고 하는 영화도 있고 꿈도 있고 현실도 있다. 이런 것들이 낮과 밤처럼 서로가 대비가 되기도 하지만 연결도 되어 있는 것 같다. 그래서 낮과 밤이라는 게 전혀 다른 서로가 떨어져 있는 것 같다가도 한 공간에 낮과 밤이 머무는 거니까 서로 연결도 돼있다. 서로가 타인들을 이해하는 영화가 되길 바라는 면도 있었다. 그런 면에서 제목의 의미까지 생각해주셨으면 한다. 이 영화가 여러 층위를 가지고 있어서 끝난 후에도 좀 관객들이 감상을 할 수 있는 영화가 되기를 바란다"고 관객들의 다양한 감상과 이야기, 결말을 열어뒀다. 지난해 박찬욱 감독의 '어쩔수가없다'를 개막작으로 상영하면서 최근 선정 기준이 대중성으로 방점이 찍혔다는 의견이 많았다. 올해는 김 감독의 작품을 선정하면서 오히려 독립영화, 소규모 영화로 다시 돌아간 모양새다. 정지혜 프로그래머는 "부산국제영화제는 매년 정말 탁월하고 훌륭한 작품들을 엄선해서 개막작을 선정하고 있다. 작년과 재작년에는 조금 더 제작의 어떤 규모의 측면에서는 올해의 작품보다 더 큰 작품이었던 것은 사실이지만 올해의 작품이 제작의 어떤 규모와 무관하게 그 작품이 이 작품이 갖고 있는 의미와 또 작품의 어떤 가치는 결코 작지 않다고 생각한다"고 말했다. 정 프로그래머는 또 "이 작품은 한 창작자가 굉장히 고심하고 또 그것을 꼼꼼하게 설계해서 자신만의 감성과 세계를 빚어내는 아주 빼어난 작품"이라며 "부산국제영화제 개막작의 주요한 선정의 이유 중에 하나는 아주 많은, 너른 범위의 관객분들이 2시간 가까운 시간을 야외 극장에서 극장에서 보실 때 무리 없이 즐겁게 보실 수 있는 그런 작품을 선정하는 것을 우선으로 하고 있다. 제작 규모가 때에 따라서는 규모가 클 수도 있다. 올해 개막작은 기준에 충분히 부합하는 작품이다. 감독님, 배우분들의 하모니와 연기의 내공이 고스란히 전달되는 작품이라서 많은 연령층 넓은 연령층이 함께 보시기에도 손색이 없는 작품이라는 점에서 올해 개막작으로 선정하는 데 주저함이 없었고 자랑스러운 작품"이라고 평했다.  [부산=뉴스핌] 김예원 기자 = 배우 심은경이 6일 오후 부산 해운대구 영화의전당 중극장에서 열린 '제31회 부산국제영화제(BIFF)' 개막작 '낮과 밤은 서로에게' 기자회견에서 인사말을 전하고 있다. 2026.10.06 yeawon2@newspim.com 이날 간담회 말미에는 현재 뜨겁게 영화계를 달구고 있는 문제작이 돼버린 '암살자(들)'에 대한 질문도 나왔다. 배우 심은경은 직접 '암살자(들)'에 출연한 바도 있다. 하지만 정 프로듀서는 "개막작에 대한 이야기만을 나누는 곳"이라며 기존의 영화제의 공식입장으로 답변을 갈음했다. 앞서 부산국제영화제는 역사 왜곡 논란에 휩싸인 '암살자(들)'의 영화제 내 모든 무대인사 취소 소식을 알렸다. 출연 배우 이민호의 '액터스하우스' 행사도 취소됐다. 영화제는 당시 "제작사 요청에 따라 예정돼있던 영화제 개막식 참석 및 야외 무대인사 일정이 취소됐다"면서 "영화제는 관객 및 게스트들의 안전과 원활한 행사 진행을 고려한 제작사의 의사를 존중한다. 기다려주신 관객 여러분의 양해를 부탁드린다"고 했다. 올해 부산국제영화제는 6일부터 15일까지 부산 영화의전당 일원에서 열린다. 오후 6시 영화의전당 야외무대에서 개막식이 개최되며, 개막작 '낮과 밤은 서로에게'가 상영된다.  jyyang@newspim.com 2026-10-06 17:18
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강변역 센트럴아이파크, 1가구 모집에 6만6863명 몰려 [서울=뉴스핌] 이동훈 선임기자 = '10억 로또'로 불린 서울 광진구 강변역 센트럴 아이파크 무순위 청약에 6만6000여 명이 몰렸다. 6일 한국부동산원 청약홈에 따르면 이날 열린 서울 광진구 구의동 '강변역 센트럴 아이파크' 전용 84㎡C 일반공급 1가구 모집에 6만6863명이 신청했다. 강변역 센트럴 아이파크 현장 모습 [사진=서울시] 이번 청약은 불법전매나 공급질서 교란 등으로 계약이 취소된 주택을 다시 공급하는 불법행위 재공급 물량 1가구를 대상으로 한다. 공급금액은 12억2202만 원이다. 같은 단지 전용 84㎡ 분양권이 8월 22억원에 거래된 것을 감안하면 분양가 대비 시세차익이 10억원에 육박하는 셈이다. 청약 대상은 입주자모집공고일 기준 서울에 거주하는 무주택 가구주다. 청약통장 가입 여부와 관계없이 신청할 수 있으며 추첨으로 당첨자를 선정한다. 실거주 의무도 없어 당첨자의 자금 운용 부담이 상대적으로 적다는 점도 수요가 몰린 배경으로 꼽힌다. 당첨자는 12일 발표되며 계약은 23일 진행된다. 계약금은 공급금액의 10%인 1억2220만2000원이며 나머지 잔금 10억9981만8000원은 11월 30일까지 납부해야 한다. 잔금을 모두 납부하면 즉시 입주할 수 있다. 강변역 센트럴 아이파크는 광진구 구의동 한양연립 모아주택 사업으로 건립됐다. 최고 15층, 4개 동, 총 215가구 규모로 조성됐다. donglee@newspim.com 2026-10-06 20:37
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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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