미래는 이미 존재하는가?

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미래는 이미 존재하는가? | 자유의지와 결정론의 과학 미래는 이미 존재하는가 자유의지라는 감각은 어디서 오는가 우리는 매 순간 선택하며 살아간다. 무엇을 먹을지, 어떤 말을 할지, 어떤 길을 갈지. 그래서 우리는 당연하게 믿는다. 나는 자유롭게 선택하고 있다 고. 하지만 EP.1에서 우리는 이미 하나의 사실을 마주했다. 시간이 흐르지 않는다면, 미래는 아직 ‘오지 않은 것’이 아닐 수도 있다. 1. 이미 존재하는 미래라는 생각 만약 과거·현재·미래가 모두 동시에 존재한다면, 미래는 만들어지는 것이 아니라, 이미 그 자리에 놓여 있는 것일지도 모른다. 이 순간, 질문은 바뀐다. 이미 존재하는 미래 속에서 우리는 무엇을 ‘선택’하고 있는가? 2. 결정론은 잔인한가 결정론은 말한다. 현재의 모든 상태는 이전 상태의 결과라고. 충분한 정보만 있다면 미래는 예측 가능하다고. 그렇다면 자유의지는 환상일까? 3. 우리가 착각하는 자유의지 사실 우리는 결과를 선택하지 않는다. 우리는 오직 선택하고 있다고 느끼는 경험 을 한다. 자유의지는 결과의 문제가 아니라 의식의 문제일 수 있다. 4. 선택이 사라지지 않는 이유 중요한 반전이 있다. 미래가 이미 존재한다고 해서 선택의 경험이 사라지는 것은 아니다. 책의 결말을 안다고 해서 이야기가 무의미해지지는 않는다. 5. 자유의지는 ‘역할’이다 미래가 존재해도 경험은 사라지지 않는다 선택은 결과를 바꾸지 않아도 의미를 가진다 자유의지는 통제력이 아니라 참여감이다 우리는 우주의 관객이 아니다. 이미 쓰여진 이야기 속에서 직접 느끼고 반응하는 존재 다. 자유의지는 미래를 바꾸는 힘이 아니라, 이야기를 살아가게 만드는 장치다. 에필로그 이 질문은 아직 끝나지 않았다. 그렇...

우리가 믿어온 가장 거대한 착각

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시간은 정말 흐르는가 – 우리가 믿어온 가장 거대한 착각 시간은 정말 흐르는가 우리가 믿어온 가장 거대한 착각에 대하여 우리는 너무 자연스럽게 말한다. 시간이 빠르다, 시간이 느리다, 시간이 모든 것을 해결해준다고. 그런데 이상하지 않은가. 시간을 느낀 사람은 있어도, 시간을 본 사람은 없다. 이 글은 우리가 한 번도 의심하지 않았던 질문에서 시작한다. 시간은 정말 ‘흐르고’ 있는가? 1. 변화가 있다고, 시간이 흐르는 것은 아니다 아침이 오고 밤이 온다. 아이는 자라고, 우리는 늙는다. 우리는 이 모든 변화를 하나의 단어로 묶어왔다. 바로 시간의 흐름 . 하지만 여기서 첫 번째 균열이 생긴다. 변화가 존재한다고 해서, 반드시 시간이 흘러야 할까? 영화 필름을 떠올려보자. 필름의 각 장면은 정지된 이미지다. 그러나 연속적으로 재생되는 순간, 우리는 ‘움직임’을 본다. 혹시 우리가 느끼는 시간 역시, 정지된 세계를 연속적으로 인식하는 착각은 아닐까? 2. 물리학에는 ‘시간의 흐름’이 없다 놀랍게도 현대 물리학의 방정식 어디에도 ‘시간은 흐른다’는 문장은 없다. 과거와 미래를 바꿔 넣어도 대부분의 물리 법칙은 그대로 성립한다. 만약 시간이 실제로 흐른다면, 왜 우주의 법칙은 그 사실을 전혀 반영하지 않을까? 물리학이 인정하는 것은 단 하나다. 엔트로피, 즉 무질서도의 증가. 컵은 깨지지만, 깨진 컵이 저절로 돌아오지는 않는다. 우리는 이 비가역성을 ‘시간의 화살’이라고 부른다. 하지만 중요한 사실이 있다. 엔트로피가 증가한다고 해서, 시간이 흐른다는 증거는 아니다. 3. 현재는 정말 존재하는가 우리는 늘 ‘지금’을 산다고 말한다. 그러나 물리학적으로 현재는 극도로 불안정한 개념이다. 빛은 유한한 속도로 이동한다. 지...

내 머릿속에 반도체를 심는다고? 뉴럴링크의 공학적 실체

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내 머릿속에 반도체를 심는다고? 뉴럴링크의 공학적 실체 내 머릿속에 ‘반도체’를 심는다고? 뉴럴링크의 공학적 실체 BCI를 가능하게 만드는 마이크로 공학의 실제 구조 코딩의 첫걸음-전기를 어떻게 연결할 것인가? 뉴럴링크는 미래 담론이 아니다. 이 시스템의 본질은 아날로그 생체 신호를 디지털 정보로 변환하는 초저전력 반도체 플랫폼 이다. 뇌 속 뉴런은 디지털 비트가 아니라, 연속적인 전위 변화로 소통한다. 이 미세하고 불완전한 신호를 읽기 위해서는 기존 컴퓨팅과는 완전히 다른 설계 철학이 필요하다. 1. 뉴런 신호를 읽는다는 것의 난이도 뉴런의 활동 전위(Action Potential)는 대략 50~500µV 수준이다. 이는 일반적인 전자기 노이즈, 근전도(EMG), 심전도(ECG), 심지어 열 잡음(Thermal Noise)에 비해 극도로 작은 신호다. 즉 문제는 단순한 증폭이 아니다. 어떤 신호를 증폭하지 말아야 하는지 를 먼저 결정해야 한다. 2. 차동 증폭과 공통 모드 제거(CMRR) 용어 정의 | CMRR CMRR(Common-Mode Rejection Ratio)는 두 입력에 동일하게 유입된 신호(공통 모드)를 차동 증폭기가 얼마나 효과적으로 제거하는지를 나타내는 비율이다. BCI에서는 신호 품질을 좌우하는 핵심 지표다. 뉴럴링크의 전극은 단일 절대 전압을 측정하지 않는다. 항상 두 지점 간 전위차 를 측정한다. 외부 전자기 간섭, 조직 내 이온 흐름, 전극-조직 계면에서 발생하는 잡음은 대부분 두 전극에 동시에 유입된다. 차동 증폭기는 이 공통 성분을 제거하고, 두 지점 사이의 미세한 차이만을 증폭한다. 이때 CMRR이 낮다면, 증폭된 결과는 뉴런의 신호가 아니라 잡음의 확대판이 된다. BCI용 아날로그 프런트엔드는 일반 산업용 회로보다 훨씬 높은 CMRR을 요구한다. 📚 IEEE: Neural Recording Amplifier...

AI 연산은 왜 결국 우주로 가게 될까?

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AI 연산은 왜 결국 우주로 가게 될까? — 발열과 물리학이 만든 결론 AI 연산은 왜 결국 우주로 가게 될까? 발열과 물리학이 만든, 가장 차가운 결론 AI가 똑똑해질수록 전력 소모와 발열은 폭증합니다. 이 글은 “왜 AI 연산의 미래가 우주를 향하는가”를 물리학과 에너지 관점에서 쉽게 풀어낸 이야기입니다. 기초과학-전류가 열을 만든다 목차 1. 아주 평범한 질문 2. AI는 왜 생각만 해도 뜨거워질까 3. 데이터센터는 왜 거대한 난로가 되었나 4. 지구는 열을 버리기엔 너무 좁다 5. 우주는 왜 완벽한 냉각 공간인가 6. 우주 태양광으로 AI를 돌릴 수 있을까 7. 그래서 나온 결론 1. 아주 평범한 질문에서 시작해보자 AI는 점점 똑똑해지고 있습니다. 그런데 동시에 따라오는 뉴스도 있죠. “AI 데이터센터 전력 사용량 급증” “발열 문제로 서버 밀도 한계 도달” 이건 기술의 문제가 아니라, 자연의 규칙 에 더 가깝습니다. 2. AI는 왜 생각만 해도 뜨거워질까? AI의 연산은 결국 전자의 이동입니다. 전자가 움직일 때마다 아주 작은 열이 발생합니다. 전자 이동 → 에너지 손실 → 열 발생 이 과정은 피할 수 없는 물리 법칙 AI가 복잡해질수록 이 과정은 기하급수적으로 늘어납니다. 3. 데이터센터는 왜 ‘연산소’가 아니라 ‘냉각소’가 되었나 오늘날 데이터센터의 전력 사용 중 상당 부분은 계산이 아니라 냉각에 쓰입니다. AI 서버는 이제 생각하는 기계 가 아니라 식혀야 하는 기계 가 되었습니다. 4. 지구는 열을 버리기엔 너무 복잡한 행성 지구에는 공기, 물, 사람, 생태계가 있습니다. 열을 무작정 버릴 수 없습니다. 지구는 인...

반도체 패러다임 전환 — 실리콘에서 유리기판

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반도체 패러다임 전환 — 실리콘에서 유리기판으로, AI 패키징의 미래 실리콘 이후의 선택 — 왜 반도체는 ‘유리기판’으로 가는가 목차 1. 반도체 기판이란 무엇인가 2. 실리콘 기판의 물리적 한계 3. 유리기판의 구조와 과학적 원리 4. 왜 유리기판은 양산이 어려운가 5. TSMC·인텔·삼성의 기술 현주소 6. AI 패키징 구조 비교 7. HBM 이후 병목, 인터커넥트 8. 정리 — 유리기판이 바꾸는 반도체 지도 컴퓨터의 진화 구조와 원리 1. 반도체 기판이란 무엇인가 기판(Substrate)은 단순한 받침대가 아니다. 칩과 칩을 연결하고, 전력을 분배하며, 수만~수십만 개의 신호를 왜곡 없이 전달하는 고속 전자 도로망 이다. 기판의 성능은 곧 신호 지연, 발열, 전력 효율, AI 연산 성능의 상한선을 결정한다. 2. 실리콘 기판의 물리적 한계 실리콘은 반도체로서는 이상적이지만, 기판으로 쓰일 경우 문제가 생긴다. 상대적으로 높은 유전율 → 고속 신호 간 간섭 증가 두꺼운 웨이퍼 구조 → 미세 인터커넥트 구현 한계 열과 전기 신호가 동시에 얽혀 설계 자유도 감소 AI 시대에는 연산보다 연결 속도 가 먼저 한계에 도달한다. 3. 유리기판의 구조와 과학적 원리 유리기판은 절연체다. 바로 이 점이 고속 신호 전달에서 결정적인 차이를 만든다. ① 낮은 유전율 (Low-k) 유리는 실리콘보다 전기장이 덜 왜곡된다. → 신호 간섭 감소 → 클럭 상승 여유 증가 ② 초미세 배선 가능 유리는 결정 구조가 없기 때문에 나노급 평탄도 확보가 가능하다. 이는 유기기판이나 실리콘보다 훨씬 정밀한 배선을 가능하게 한다. ③ 열·전기 분리 설계 전기적 절연성과 열 관리 구조를 분리할 수 있어 AI 칩의 발열 설계 자유도가 커진다. 4. 왜 유리기판은 양산이 어려운가 유리기판의 문제는 ‘이론’이 아니라 ‘공정’이다. 취성...

SMR 다음은 무엇인가 — CMSR, 원전을 물리 법칙으로 다시 설계하다

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SMR 다음은 CMSR인가 — 용융염 원자로가 여는 원전의 다음 페이지 SMR 다음은 CMSR인가 — 원전을 다시 쓰는 방법 차세대 원전 기술의 분기점 SMR이 ‘작게 만든 기존 원전’이라면, CMSR은 원전의 물리 구조 자체를 다시 설계한 기술 입니다. 에너지 위기 속 AI 인프라의 진화 목차 1. 왜 SMR 다음에 CMSR이 거론될까? 2. SMR vs CMSR — 구조적 차이 3. CMSR의 작동 원리 4. CMSR의 단점과 기술적 한계 5. 대중용 요약 6. 심화 과학 해설 7. 공식 출처 1. SMR이 언급되는 이유 SMR(Small Modular Reactor)은 이미 알려진 개념입니다. 가압경수로(PWR)를 작게 만들어 안전성과 건설 효율을 높인 원전 입니다. 하지만 SMR은 ‘기존 원전의 축소판’ 일 뿐, 물리 법칙이나 연료 개념을 바꾸지는 않았습니다. 2. SMR vs CMSR — 핵심 차이 SMR : 고체 연료봉 + 고압 물 + 제어봉 CMSR : 액체 연료(용융염) + 저압 + 자연 안전성 SMR이 ‘사이즈 혁신’이라면 CMSR은 ‘물리 설계 혁신’이다. 3. CMSR는 어떻게 작동할까? CMSR(Chloride-based Molten Salt Reactor)은 우라늄 연료를 염 형태로 녹여 액체 상태로 사용 합니다. ✔ 저압 시스템 물 대신 용융염을 사용하기 때문에 수백 기압이 필요 없습니다. ✔ 자연적인 반응도 안정성 온도가 상승하면 염이 팽창 → 핵분열 속도 감소 → 자동 감속 ✔ 멜트다운 개념 자체가 없음 이미 연료가 액체이기 때문에 ‘녹아내릴 고체’가 존재하지 않습니다. 4. CMSR의 단점과 기술적 한계 ⚠ 염 부식 문제 고온의 염은 구조재를 부식시킵니다. 니켈 기반 합금 개발이 필수적입니다. ⚠ 연료 재처리 난이도 액체 연료는 장점...

플라스틱은 죽지 않는다

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플라스틱은 죽지 않는다 — 석유로 되돌아가는 기술의 비밀 플라스틱은 죽지 않는다 우리가 버린 플라스틱은 어디로 사라질까? 우리는 플라스틱을 태우거나 묻으며 처리해왔습니다. 하지만 과학은 전혀 다른 답을 제시합니다. 플라스틱은 사라지는 것이 아니라, 다시 석유로 되돌아갈 수 있습니다. 목차 1. 쓰레기에서 시작된 질문 2. 플라스틱의 진짜 정체 3. 열분해: 고온으로 시간을 찢다 4. 촉매분해: 분자에게 길을 묻다 5. 두 기술은 무엇이 다른가 6. 이 기술이 바꾸는 미래 환경·에너지 금융 인사이트 1. 아주 평범한 쓰레기에서 시작해보자 버려진 플라스틱 병 하나. 대부분은 이렇게 생각합니다. “재활용되거나, 소각되거나, 매립되겠지.” 하지만 과학자들은 전혀 다른 질문을 던졌습니다. “이걸, 다시 석유로 만들 수는 없을까?” 이 질문에서 시작된 것이 플라스틱 화학적 재활용 입니다. 2. 플라스틱은 원래 ‘석유’였다 플라스틱은 자연물이 아닙니다. 석유에서 얻은 탄화수소를 길게 연결한 고분자 물질 입니다. 즉, 플라스틱이란 석유가 ‘다른 형태’로 존재하는 상태 에 불과합니다. 그렇다면 이 결합을 다시 끊으면 플라스틱 이전의 상태로 되돌릴 수 있지 않을까? 이 개념이 바로 해중합(depolymerization) 입니다. 3. 열분해 — 고온으로 시간을 찢는다 열분해(Pyrolysis)는 산소가 거의 없는 환경에서 플라스틱을 400~800℃ 이상의 고온으로 가열합니다. 그 결과, ✔ 고분자 사슬이 무작위로 끊어지고 ✔ 오일·가스·왁스 형태의 탄화수소가 생성됩니다 열분해는...