POSTECH 노준석 연구팀, 메타물질 설계에 최적화된 초고속 시뮬레이션 프로그램 개발·온라인 무료 배포

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[시사뉴스 정은주 기자] POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀이 빛을 자유자재로 조절해 모습을 숨기거나 정보를 암호화하고, 입체 동영상을 광속으로 전달할 수 있는 물질인 ‘메타물질’을 설계할 수 있는 최적화된 시뮬레이션 프로그램을 개발, 무료로 배포했다.

POSTECH 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 윤관호 박사(현 서울과학기술대학교 생산시스템 및 설계공학과 조교수) 연구팀이 메타물질 설계에 최적화된 시뮬레이션 프로그램을 개발 및 온라인을 통해 무료로 배포했다. 가격이 비싸고 계산 안정성이 낮은 기존의 상용 전자기파 시뮬레이션 소프트웨어의 한계를 극복하는 연구성과로, 수리물리 및 컴퓨터공학 분야 세계적인 학술지 컴퓨터 피직스 커뮤니케이션즈(Computer Physics Communications) 온라인판에 소프트웨어 패키지와 함께 소개됐다.

메타물질이란 자연에 존재하는 원자를 모사한 인공원자로 이루어진 새로운 물질로 기존의 물질이 제공하지 못하는 음굴절 및 초고굴절 등 다양한 광 특성을 자유자재로 제어할 수 있다. 이런 특성 때문에 메타물질을 이용해 초박막 평면렌즈, 고해상도 홀로그램, 투명망토와 같은 이전에 없던 새로운 광학 기기를 구현하기 위한 연구가 전 세계적인 관심을 받고 있다.

사람의 눈에 보이는 가시광선에서 작동하는 메타물질의 경우 1마이크로미터 이하 수백 나노미터 크기의 구조체(이하 ‘나노구조체’)의 규칙적인 배열을 통해 제작된다. 이런 메타물질을 설계하기 위해서는 원하는 광특성에 대응하는 개별 나노구조체의 형상을 계산해야 하지만, 이에 대한 수학적인 해가 아직 밝혀지지 않았기 때문에 메타물질 연구 분야에서는 이에 대한 근사적인 해를 구할 수 있는 수치해석 프로그램을 사용하여 메타물질을 설계하고 있다.

이제까지 메타물질 설계에는 주로 FDTD(Finite-Difference Time-Domain method)에 기반한 상용 전자기파 시뮬레이션 프로그램이 사용되고 있으며, 이는 메타물질뿐만 아니라 여러 가지 전자기 관련 시뮬레이션에 광범위하게 사용할 수 있는 범용 프로그램이다.

그러나 FDTD 기반의 프로그램을 메타물질 설계에 사용할 경우 계산 시간이 오래 걸리고 계산 안정성이 낮아 결과의 신뢰도가 떨어지며 메타물질 설계를 위해서는 복잡한 후처리 계산이 요구된다는 한계가 있다. 또한 이러한 프로그램은 상용 소프트웨어로써 가격(라이선스 비용)이 비싸기 때문에 재정적인 여유가 없는 연구자는 사용이 어렵다.

이에 연구팀은 RCWA(Rigorous Coupled-Wave Analysis)를 통해 메타물질 설계에 최적화된 오픈소스 전자기 시뮬레이션 프로그램 'MAXIM'을 개발했다. RCWA는 주기적으로 배열된 나노구조체의 광특성 계산에 특화된 계산 방법으로써 계산 속도가 빠르고 계산 안정성이 높기 때문에 기존 FDTD 프로그램(Lumerical)의 한계를 극복할 수 있다. 또한 MAXIM은 메타물질 설계에 필요한 결과 값을 자동으로 계산하여 제공하기 때문에 복잡한 후처리 계산 없이 메타물질 설계에 필요한 데이터를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

연구팀은 여러 가지 메타물질의 광특성을 MAXIM과 상용 FDTD 프로그램으로 계산하여 비교했다. 그 결과 일반적인 메타물질에 대한 두 프로그램의 계산 결과 차이는 1% 이내로, MAXIM을 통한 계산 결과의 높은 신뢰도를 검증했다.

뿐만 아니라, 연구팀은 메타물질 연구를 위해 이를 온라인상에 무료로 배포해 누구나 이용할 수 있도록 공유했다.

MAXIM은 윈도우 상에서 일반적인 프로그램과 같이 아이콘을 더블클릭함으로써 실행할 수 있고 시뮬레이션 환경을 한눈에 관찰할 수 있는 직관적인 GUI를 가지고 있기 때문에 누구든 쉽게 사용이 가능하다.

노준석 교수는 "MAXIM은 오픈소스 소프트웨어임에도 불구하고 상용 소프트웨어에 상응하는 수준의 GUI와 계산 정확성을 제공하기 때문에 프로그래밍에 대한 지식이 없는 일반인도 쉽게 사용이 가능해 접근성이 매우 높다"고 소개했다.

또한, "MAXIM은 파이썬으로 제작되어 LGPL(Lesser General Public License) 라이센스를 통해 무료로 배포되기 때문에 재정적인 어려움이 있는 연구자들도 자유롭게 사용할 수 있어 메타물질 분야의 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 말했다.

현재 개발돼 배포된 MAXIM은 메타물질 연구에는 바로 활용될 수 있으며, 연구팀은 앞으로도 MAXIM에서 계산 가능한 경계조건을 다양화하고 인공지능 기반의 최적화 및 병렬계산 등 최신 알고리즘을 적용해 메타물질 뿐만 아니라 광범위한 전자기 시뮬레이션이 가능한 범용 전자기 시뮬레이션 프로그램으로 개발해 나갈 계획이다.

한편, 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구자지원사업, 글로벌프론티어사업, 미래소재디스커버리사업, RLRC 지역선도연구센터 사업, 교육부BK21 Four(4단계 두뇌한국21) 사업의 지원을 받아서 수행됐다.

오늘 전국 흐리다 오전부터 차차 맑아져…낮 최고 16도

[시사뉴스 홍경의 기자] 오늘(26일) 수요일은 전국이 대체로 흐리다가 오전부터 차차 맑아지겠다. 기상청은 이날 "수도권과 경상권내륙을 중심으로 서리가 내리는 곳이 있겠고, 경기북부와 강원내륙·산지를 중심으로 아침 기온이 영하권으로 내려가면서 얼음이 어는 곳이 있겠다"고 예보했다. 남해동부바깥먼바다와 제주도남쪽바깥먼바다, 동해먼바다는 오전까지 바람이 시속 35~65㎞로 매우 강하게 불고, 물결이 2.0~3.5m로 매우 높게 일겠으니 행해나 조업하는 선박은 각별히 유의해야겠다. 동해안에는 너울에 의한 높은 물결이 백사장으로 강하게 밀려오는 곳이 있겠으니 해안가 안전사고에도 주의해야겠다. 기온은 평년(최저 -4~6도, 최고 7~14도)과 비슷하겠다. 낮 최고기온은 9~16도를 오르내리겠다. 주요 지역 낮 최고기온은 서울 10도, 인천 10도, 수원 11도, 춘천 9도, 강릉 14도, 청주 12도, 대전 12도, 전주 11도, 광주 12도, 대구 13도, 부산 16도, 제주 14도다. 미세먼지 농도는 충북·영남권은 '나쁨', 그 밖의 권역은 '좋음'∼'보통' 수준을 보이겠다. 다만 수도권·강원권·세종은 오전에 일시적으로 '나쁨' 수준일 것으로 예상된다.

법무부, ISDS 완패 론스타에 “소송비용 등 74억원 내라”...서신 발송

[시사뉴스 이광효 기자] 미국 사모펀드 론스타와의 소송에서 승소한 한국 정부가 론스타에 약 74억원을 임의변제할 것을 요구하는 서신을 발송했다. 법무부는 25일 “법무부는 오늘(11월 25일) 론스타 측에 한국 정부가 론스타 ISDS(Investor-State Dispute Settlement, 국제투자분쟁) 사건 취소절차(이하 ‘이 사건’)에서 사용한 비용 약 73억원 및 2023년 5월 8일 자 정정결정에서 인정된 한국 정부 측 비용 약 8000만원과 그 이자 등 합계 약 74억원을 2025년 12월 18일까지(취소결정 선고일로부터 30일 내) 임의변제할 것을 촉구하는 서신(Demand Letter)을 대리인단을 통해 발송했다”고 밝혔다. 이어 “그 직전인 11월 21일(미국 동부 시간) 론스타 측은 미국 연방법원에 2년 전(2023년 6월) 제기했던 판정 집행소송도 자진 취하해 이것 역시 완전히 종결됐다”며 “이 집행소송은 론스타 측이 원 중재에서 일부 승소한 후인 2023년 6월경 원 판정에서 인정된 배상금 약 2억1650만 달러를 집행하기 위해 제기한 것으로 한국 정부는 2023년 9월경 이 사건 취소위원회에 ‘배상금 일부 지급보증 등의 조건 없이, 취소절차가 종료될 때까지 원 판정의 집행이 정지돼야 한다’고 강력하게 주장해 이에 대한 구술심리 등 치열한 공방 끝에 2023년 12월 집행정지 신청을 무조건부로 인용받아 취소절차가 진행되는 동안 론스타 측의 원 판정 강제집행 시도를 저지했다”고 설명했다. 법무부는 19일 보도자료를 발표해 “어제(11월 18일) 15시 22분경(한국 시간) 대한민국 정부는 미국 사모펀드 론스타가 2012년 정부를 상대로 약 46.8억 달러(약 6조9000억원)의 배상을 구하며 국제투자분쟁해결센터(ICSID, International Centre for Settlement of Investment Disputes)에 제기한 ISDS 사건의 취소절차에 ‘정부 승소 (정부 측 취소신청 인용)’ 결정을 선고받아 완승했다”며 “이로써 원 판정에서 정부가 승소한 부분은 그대로 확정되고 패소했던 4000억원의 배상의무 부분은 전부 소급해 소멸했다”고 밝혔다. 4000억원은 현재 환율 기준 배상금 원금 약 3200억 원(2억1650만 달러) 및 이자(2011년 12월 3일부터 완제일까지 한 달 만기 미국 국채 수익률에 따른 이자) 등의 합계다. 법무부는 “ICSID 취소위원회는 원 중재판정이 대한민국이 당사자로 참여하지도 않은 주식회사 하나금융지주와 론스타 간 국제상업회의소 상사중재 판정문을 주요 증거로 채택한 뒤 이에 의존해 금융위원회의 위법행위와 국가책임을 섣불리 인정한 것은 국제법상 근본적인 절차규칙인 적법절차의 원칙을 중대하게 위반한 것이라고 판단했다”고 설명했다.

더불어민주당 “내란전담재판부 설치와 내란 사범 사면 제한 추진”

[시사뉴스 이광효 기자] 더불어민주당이 내란전담재판부 설치와 내란으로 형이 확정된 사람의 사면을 제한하는 것을 추진한다. 더불어민주당 김병기 원내대표는 24일 국회에서 개최된 최고위원회의에서 “내란전담재판부 설치를 포함한 사법개혁을 차질 없이 추진하겠다”며 “내란전담재판부 당연히 설치한다. 국민의 명령이다. 여기에 대해 더 이상 설왕설래하지 않기 바란다. 당은 내란전담재판부 설치 필요성이 제기될 때부터 치밀하게 준비해 오고 있다”고 말했다. 이어 “대통령님께서 순방을 마치고 귀국하시면 차질 없이 처리하도록 하겠다”며 “이에 더해서 내란 사범이 시간이 조금 지나면 사면돼 거리를 활보하지 못하도록 내란 사범에 대한 사면권을 제한하는 법안도 적극 관철하도록 하겠다. 내란 사범을 사면하려면 국회 동의를 받도록 하겠다”고 밝혔다. 최근 한덕수 전 국무총리와 박성재 전 법무부 장관에 대한 구속영장 청구가 연이어 기각되고 지난 7월 19일 구속기소된 윤석열 전 대통령 구속기한이 오는 2026년 1월 18일까지라 내년 1월에 윤석열 전 대통령이 석방될 가능성에 대한 우려가 고조되고 있는 것에 대한 대응으로 보인다. 현행 형사소송법 제92조(구속기간과 갱신)제1항은 “구속기간은 2개월로 한다”고, 제2항은 “제1항에도 불구하고 특히 구속을 계속할 필요가 있는 경우에는 심급마다 2개월 단위로 2차에 한하여 결정으로 갱신할 수 있다. 다만, 상소심은 피고인 또는 변호인이 신청한 증거의 조사, 상소이유를 보충하는 서면의 제출 등으로 추가 심리가 필요한 부득이한 경우에는 3차에 한하여 갱신할 수 있다”고 규정하고 있다. 더불어민주당 전현희 최고위원은 “지귀연 재판부의 1심 선고는 윤석열 구속 기간이 만료되는 내년 1월 18일 전에 이뤄지기 어렵다는 것이 중론이다”라며 “지귀연 재판부의 늦장 재판으로 윤석열의 석방 우려가 고조되고 있다. 윤석열이 또다시 풀려나는 일이 있어선 절대 안 된다. 내란전담재판부 도입이 시급하다”고 말했다. 이어 “내란전담재판부 설치만이 조희대 사법부로부터 내란 세력을 확실하게 단죄할 수 있는 유일한 방법이다”라며 “최대한 빠른 시일 내에 반드시 통과시키겠다”고 밝혔다.

올해 수능 난이도 상승…1등급컷 일제히 하락

[시사뉴스 홍경의 기자] 2026학년도 대학수학능력시험(수능) 수학 영역에서 1등급을 받는 인문계열 수험생 비율이 증가하여 자연 계열 수험생은 감소될 것이라는 전망이 나왔다. 이는 수학 1등급 가운데 미적분·기하 비중은 감소하고 확률과 통계는 증가한 것이다. 더군다나, 대학 입학 논술전형 시험 응시율도 전년 대비 저조하게 나오자 올해 수능이 난이도 높게 출제돼 수능최저학력기준을 충족하지 못할 것이라는 우려 때문이라는 분석이 나오고 있다. 수시·사탐 고득점자 증가로 문과 합격선 ↑ 2026학년도 수능이 전년도보다 다소 어렵게 출제되었다는 평가가 나온 가운데 정시 합격선이 서울대 경영대학은 284점, 서울대 의예과는 294점으로 형성될 것이라는 전망이 나왔다. 수시 전형에서 문과 수험생이 증가하고 사회탐구 고득점자가 늘어난 점이 문과 상위권·중위권의 합격선을 끌어올려, 올해는 자연계보다 문과 경쟁이 더 치열해질 수 있다는 예측이 나오고 있다. 국어·수학에서 고난도 문항이 배치되고, 독해 난이도가 높아진 영어는 영어 1등급 비율이 역대 가장 낮은 3% 수준까지 하락할 것이라는 전망도 함께 제시됐다. 지난 16일 종로학원이 2026학년도 수능 수학 과목의 1등급 비중을 분석한 결과, 미적분·기하 1등급 비중은 전년도 92.3%에서 올해 79.3%로 크게 줄어들 것으로 전망됐다. 반면, 확률과 통계는 7.7%에서 20.7%로 큰 폭의 증가가 예상된다. 확률과 통계 접수자는 2025학년도 23만3,111명에서 2026학년도 29만7,726명으로 27.7% 증가했다. 반면, 미적분 접수자는 같은 기간 24만4,408명에서 20만7,791명으로 15.0% 감소했다. 기하 접수자는 1만5,677명으로 전년(1만5,760명)과 유사한 수준을 보였다. 통합수능이 도입된 지난 2022학년도 이후 수학 선택과목 간 표준점수 불균형이 확대되면서 미적분·기하를 선택한 학생이 인문계 학과에 지원해 합격하는 사례가 다수 발생한 바 있다. 2025학년도 입시에서도 미적분·기하 선택자 중 1등급 고득점자가 확률과 통계 선택자보다 상대적으로 많아 인문계 학과 정시 합격 비율이 크게 높았다. 2025학년도 주요 대학 입시 결과를 보면 한양대 인문계 합격생의 87.1%가 미적분·기하 선택자였다. 서강대 86.6%, 건국대 71.9%, 서울시립대 66.9% 등으로 나타났다. 확률·통계 접수 증가…“문과 경쟁 치열할 것” 임성호 종로학원 대표는 “2026학년도에는 확률과 통계 수능 접수자가 크게 증가했고 수학 1등급 중 해당 과목이 차지하는 비율도 작년 대비 크게 늘었다”며, “올해 정시에서는 순수 이과생이 문과로 교차지원해 합격하는 비율이 줄어들고, 문·이과 완전 무전공 선발 전형 등에서도 이과생보다 문과생의 합격 비율이 높아지는 등 합격자 구성에 상당한 변화가 있을 것으로 예상된다”고 밝혔다. 또한, 임 대표는 “문과생 자체가 늘어난 상황에서 문과 학과 간 경쟁도 치열해질 것으로 보이며, 사탐 선택 증가로 사탐 고득점자가 늘어나면서 문과 학과의 합격선도 상승할 수 있다”고 분석했다. 논술 응시율 전년 대비 저조 올해 논술고사를 치른 일부 대학 응시율이 전년 대비 4~5%포인트(p) 하락하면서 저조한 것으로 나타났다. 논술은 주로 합격을 위해 수능최저학력기준이 요구되는데 올해 수능은 국어가 고난도로 출제됐고 절대평가인 영어 역시 난이도가 있어 학생들이 등급 확보가 어려웠을 것이라는 평가가 나온다. 내년은 통합수능 마지막해로 N수생이 대거 증가할 수 있는 만큼 수학·탐구 과목 선택에 대한 전략적 판단이 중요하다는 조언이 나온다. 전문가들은 예비 고3 학생들의 선택과목의 선정이 중요한 변수가 될 것이라고 입을 모았다. 임성호 대표는 “2022학년도부터 학생들이 국어에서 언어와 매체, 수학에서 미적분으로 쏠리는 상황이었는데 올해 갑자기 국어에서는 화법과 작문, 수학은 확률과 통계 쪽에 쏠림이 벌어졌다”며, “응시집단이 늘어나면서 입시결과에서 기존의 선택과목에서 불리함이 완화될 수 있는 조짐이 보인다”고 예측했다. 반면, 이만기 유웨이교육평가 연구소장은 “올해에는 사탐런과 확통런이 많이 일어났는데 내년에도 지속될 것으로 보인다”며, “과탐이 3~4등급 나오는 이과 학생들은 탐구 선택과목을 사탐으로 바꾸는 것이 아주 효율적이기 때문”이라고 말했다. 임성호 대표는 예비 고3들의 입시 전략과 관련해서 “내신성적이 좋은 수시파의 경우 거기에 관련된 권장 과목이나 이런 부분들에 대해서 충실하게 따라갈 필요가 있지만, 만약 수시파가 아니라면 겨울방학부터는 수능 공부를 충실하게, 전략적으로 해야 한다”며, “내신 성적이 좋지 않다면 수능을 우선하고 논술도 뒤로 미루는 것을 권장한다”고 설명했다. 또한, 임 대표는 “선택과목을 나누는 첫 시험을 치르는 것이 고3 3월 모의평가인 만큼 예비 고3들은 지난 3월 모의평가를 미리 치러보고 점수체크를 해야 한다”며, “그 다음부터는 자신이 취약한 부분을 파악해 반복, 심화, 모의고사 프로세스를 밟아나가는 방식으로 공부해야 한다”고 했다. 한편 오는 12월 5일 오전 9시 수능 결과가 수험생에게 통지된다. 수능 성적통지표에는 영역별 선택과목별로 표준점수, 백분위, 등급이 표기된다.

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