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최신기술소개

글. 컴퓨터공학과 24학번 30기 알리미 한예림

01.

렌즈 없이 스스로 모이는 빛

그림 1. 주기적 간섭 패턴 합성을 위한 실험 장치 모식도

빛을 한 점에 모으기 위해서는 렌즈로 빛의 경로를 굴절시키는 것이 필수적이었습니다. 그런데 최근 하버드 대학교의 Federico Capasso 교수 연구팀은 렌즈 없이 빛이 자유공간에서 특정 거리마다 반복적으로 다시 모이도록 하는 현상을 실험적으로 구현했습니다. 이 기술의 핵심은 빛의 경로를 조절하는 것이 아니라 빛의 위상을 조절하는 것에 있습니다. 연구진은 SLM이라고 하는 공간광변조기1를 이용하여 레이저에 특정한 위상 패턴을 새겼습니다. 이 패턴은 빛의 각 부분이 전파되는 동안 서로 간섭하는 방식을 조절해, 특정 거리에서 빛의 세기가 다시 집중되도록 만듭니다. 빛은 파동의 성질을 갖기 때문에, 위상이 일치하는 곳에서는 보강간섭이 나타나고, 일치하지 않는 곳에서는 상쇄간섭이 나타납니다. 이를 Montgomery 현상이라고 하며, 1960년대에 수학적으로 예측되었지만, 관찰된 적은 없었습니다. 이번 연구는 이를 최초로 증명한 실험인 것이죠. 단순히 렌즈를 이용한 빛의 굴절에서는 초점이 한 지점에만 생기지만, 해당 연구는 보강간섭을 통해 초점이 주기적으로 나타나도록 설계할 수 있습니다. 또한, 빛이 단순히 한 점에 모이게 하는 것을 넘어, 원하는 패턴이 나타나도록 제어할 수 있다는 것을 입증했습니다. 이 기술은 현미경 사용 시 배경광의 영향을 줄여 특정 단면을 선명하게 관찰하는 데에 응용될 수 있습니다. 연구팀의 다음 목표는 이 정교한 빛줄기를 메타표면2에 옮기는 것이며, 향후 광학 이미징이나 양자 광학 연구에서의 응용이 기대됩니다.

그림 2. SLM을 이용해 구현한 몽고메리 효과 분포 비교

[ 각주 ] 

1. 빛의 강도, 위상 등을 공간적으로 제어하여 입사되는 광 패턴을 변조하는 광학 소자

2. 빛의 파장보다 작은 크기의 인공 구조물을 2차원 평면에 배열하여, 광학적 특성을 자유자재로 제어하는 초박형 소자 기술

[ 그림 출처 및 참고 자료 ]  

Murat Yessenov et al. “Observation of the spatially structed Montgomery effect in free space”. Optica 13, no 2(2026): 195-204

02.

문어를 모방한 인공피부

각종 생물은 포식자로부터 몸을 숨기기 위한 위장술을 갖고 있습니다. 문어도 생존을 위해 빠르고 정교하게 외형을 바꾸는데요. 이러한 생물의 위장술을 모방하려는 연구는 꾸준히 진행됐습니다. 스탠퍼드 대학교의 마크 브롱거스마(Mark Brongersma) 교수 연구팀은 이러한 문어의 생물학적 특징을 모방하여, 나노 단위 공정을 통해 색상과 질감을 자유자재로 바꾸는 인공피부를 개발했습니다. 연구팀은 전자빔 리소그래피기술3로 고분자 필름 위에 나노미터 단위의 정밀한 패턴을 새겼습니다. 이 기술의 핵심은 피부의 색상과 질감을 담당하는 두 층을 분리하여 각 층이 독립적으로 제어되도록 설계했다는 점입니다. 먼저 고분자층 위에 금판을 입혀 광택과 무광택이 번갈아 나타나게 하여 여러 질감을 구현했습니다. 또한, 두 금판 사이에 고분자층을 끼워 넣어 그 간격에 따라 색상이 변하도록 하였습니다. 특히 질감 조절을 위해 요철 구조4를 구현하여 흡수되는 물의 양을 위치마다 다르게 하였습니다. 따라서 수분 노출 정도에 따라 색과 질감이 변하며, 액체가 마르면 다시 원래의 상태로 돌아오기 때문에 반복적으로 사용해도 성능이 유지됩니다. 해당 기술은 표현할 수 있는 패턴과 색상이 다양하므로 디스플레이, 건물 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있습니다. 생물의 특징을 공학적으로 설계해 낸 이번 연구가 우리 삶을 어떻게 변화해 나갈지 기대됩니다!

그림 3. 금속판과 고분자층으로 구성된 이중층 인공피부 구조  /  그림 4. 수분 노출 정도에 따른 패턴 변화

[ 각주 ] 

3. 전자빔을 이용하여 기판에 미세 패턴을 형성하는 기술

4. 표면이 오목하고 볼록하게 굴곡을 가진 구조

[ 그림 출처 및 참고 자료 ]  

Mark L. Brongersma et al. “Soft photonic skins with dynamic texture and colour control”. Nature 649, no. 8096 (2026): 335-352.

03.

스스로 업데이트하는 GPT-5.3-Codex

우리는 간단한 정보 검색부터 복잡한 이미지 생성까지, 일상 전반에서 생성형 AI와 공존하고 있습니다. ChatGPT가 처음 등장하기 이전의 삶은 상상할 수 없을 정도가 되었는데요. 2026년 2월 5일, OpenAI는 신규 모델 GPT-5.3-Codex를 공개하였습니다. 

이 모델은 이전 GPT-5.2-Codex의 코딩 능력과 GPT-5.2의 추론 및 전문 지식을 하나의 모델로 통합하여, 장시간의 코딩, 연구, 도구 사용, 복잡한 실행이 필요한 작업을 수행할 수 있는 에이전트형 코딩 모델의 모습을 갖추었습니다. 무엇보다 해당 모델은 AI가 자기의 개발 과정에 직접 참여하여 스스로 업데이트한 최초의 사례로 주목받고 있는데요. GPT-5.3-Codex는 단순히 개발 과정에서 코드를 제시하는 것이 아니라, 실제 환경에서 명령을 실행하는 등의 작업을 자율적으로 수행하며, 자신의 학습을 스스로 모니터링하였습니다. OpenAI 엔지니어링 팀은 개발 과정에서 엣지 케이스5를 해결하고 캐시6 적중률을 높이는 데에도 Codex를 활용하였습니다. 특히, Codex는 스스로 시스템을 설계하여 작업 진행도를 추정하고, 대규모 실험을 거쳐 보고서까지 작성했습니다. 출시 이후에도 스스로 GPU 클러스터7를 조절하며 안정적인 운영을 위해 스스로 관리하고 있습니다.

그림 5. GPT-5.3-Codex와 이전 모델의 성능 비교

단순히 코드를 작성하는 보조 도구를 넘어, 직접 개발 과정에 참여하는 인공지능의 발전이 정말 놀랍습니다. 인공지능 발전의 한계는 어디일까요?

[ 각주 ] 

5. 시스템에서 동작 범위를 벗어난 극단적인 상황이나 입력 조건

6. 컴퓨터에서 자주 사용하는 데이터나 값을 미리 복사해 두는 임시 저장 공간

7. 여러 GPU 서버를 고속 네트워크로 연결하여 대규모 AI 모델 학습 및 복합 연산을 병렬 처리하는 고성능 컴퓨팅 환경

[ 그림 출처 및 참고 자료 ]  

OpenAI. “Introducing GPT-5.3-Codex.” OpenAI, 2026.02.05 https://openai.com/ko-KR/index/introducing-gpt-5-3-codex/

04.

세포의 유전자 활동을 시간 순서대로 기록하는 타임캡슐

그림 6. 볼트 입자의 모식도

40년 전, 과학자들은 핵산과 단백질로 이루어진 복합체인 볼트(Vault) 입자를 발견하였습니다. 볼트는 인간의 세포 하나당 약 1만 개나 존재하지만, 명확한 기능은 밝혀지지 않았습니다. 그런데 최근 브로드 연구소의 페이 챈 박사 연구팀이 이 입자를 활용하여 세포 안의 mRNA를 저장해 두었다가 나중에 분석할 수 있는 ‘타임볼트(TimeVault)’ 기술을 개발했습니다. 기존의 mRNA 분석은 세포를 추출한 특정 시점의 단편적인 정보만 확인할 수 있다는 한계가 있었습니다. 반면 타임볼트는 특정 기간의 세포 내 변화를 연속적으로 기록하는 ‘타임캡슐’ 역할을 수행할 수 있어, 그 기간 동안 세포 내 변화를 종합적으로 분석할 수 있습니다. 타임볼트의 핵심은 mRNA가 가진 poly-A tail을 활용하는 데에 있습니다. 연구팀은 해당 꼬리에 결합하는 poly-A 결합 단백질을 개조하여 볼트 입자와 결합하도록 하였습니다. 따라서 poly-A 꼬리에 연결된 mRNA가 볼트 입자 속에 저장될 수 있는 것입니다. 실험 결과, 타임볼트에 mRNA를 보관함으로써 mRNA의 수명을 일주일 넘게 늘릴 수 있었으며, 세포에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 확인되었습니다. 이 기술은 세포의 스트레스 반응8을 시간 순서대로 기록할 수 있을 뿐 아니라, 항암제에 저항하는 암세포의 생존 패턴도 미리 파악하는 데에도 활용될 수 있습니다. 나아가 미래에는 볼트의 명확한 기능이 밝혀지길 기대합니다!

그림 7. mRNA 저장을 위한 타임볼트 설계

[ 각주 ] 

8. 극한 온도, DNA 손상 등 외부 자극에 맞서 세포의 완전성을 보호하고 회복하려는 방어 기전

[ 그림 출처 및 참고 자료 ]  

Yu-Kai Chao et al. “A genetically encoded device for transcriptome storage in mammalian cells”. Science (2026)