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한국광학회지

광정보처리 기술을 위한 광자물리학

김경헌, 곽종훈, 이학규, 황월연, 이일항, 이용탁

Published Sep 1, 1990• 0 citations
OpenAlex

Abstract

근래에 와서 통신 및 정보처리 기술에 있어서 기존의 전자공학적인 방법이 가지는 한계점을 광자공학적인 방법으로 보완하거나 극복하여 고속 및 대용량화를 가능케 하려는 움직임이 있다. 이러한 광통신 및 광정보처리 기술에 필요한 광재료 및 광자소자들에 적용되는 광자물리학을 살펴보고 또 앞으로의 연구 추세를 살펴보기로 한다.

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최근 안전한 무선 통신 시스템을 위하여 기존의 암호학적인 접근에서 벗어나 다양한 방식의 물리 계층 보안 기술이 제안되고 있다. 본고에서는 현재 사용되고 있는 암호학 기반의 키 생성 기술을 간략히 설명하고, 물리 계층 보안 기술 중 하나인 무선 채널 특성을 이용한 비밀키 생성 원리 및 기술 동향을 소개한다.

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정보통신망에서 개인정보의 유출로 인한 사회문제가 최근에 큰 이슈가 되면서 정보통신의 보안 기능이 더욱 주목을 받고 있다. 차세대 통신 기술은 정보의 전송 속도나 전송 효율성보다 정보의 보안성에 더 큰 방점이 있을 것이라는 예상도 나오고 있다. 정보보호의 기초는 암호화와 복호화를 통하여 정보가 노출되어도 원래의 정보를 파악 할 수 없도록 만드는 것이며 암호화와 복호화를 위한 암호키의 생성 및 관리 기술의 발전이 곧 암호 및 정보보안 기술의 발전과 궤를 같이 한다. 본 논문에서는 암호키관리의 새로운 패러다임으로 최근에 주목을 받고 있는 양자 암호의 원리를 소개하고 이를 바탕으로 양자통신의 미래를 예상한다. 또한 양자 암호와 양자통신 기술을 뒷받침하는 다양한 양자정보 처리기술의 현황에 대해서도 간략하게 살펴본다.

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안호영

베르그송은 당대의 과학적 결과를 끊임없이 참조했으며, 뛰어난 분석력을 바탕으로 이를 자신의 사유 속에서 오랜 시간 응축시켜낸 놀라운 통찰력을 우리에게 제시했다. 물론 이것은 베르그송에게만 해당되는 사실은 아니다. 칸트의 비판철학은 뉴턴의 고전역학을 경이롭게 바라본 철학자가 제시하는 놀라운 사색의 결과물로서, 그의 철학은 과학적 결과를 어떻게 성공적으로 수용할 것인가를 보여준 좋은 선례이기도 하다. 그렇다면 우리는 그 반대 방향에 대해서도 물을 수 있을 것이다. 즉, 과학이 철학적 결과를 수용한다면 어떤 모습일까? 본 논의는 이러한 질문을 베르그송의 사유에 대해 제기하고, 양자역학의 개념을 베르그송의 사유 속에서 이해하려는 시도를 담고 있다. 본 논의는 제기된 질문을 두 가지 방향에서 살펴보고자 한다. 첫째, 베르그송이 자신의 사유를 전개했을 당시의 시대상과 새로운 과학이 태동하여 전개되는 시기의 시대상을 역사적으로 조망하고자 한다. 이를 통해 우리는 베르그송은 자신이 직면한 시대적 한계와의 대결을 통해 새로운 형이상학을 전개하였을 뿐만 아니라, 그의 사유는 새로운 과학이 출현하는 시기와 맞물려 있음을 확인할 수 있을 것이다. 둘째, 과학적 시도의 한계를 단적으로 보여주는 예로서, 양자역학에 등장한 이원론 문제를 살펴보려고 한다. 이원론은 양자역학의 형성과정에서 주조된 개념인 ‘입자－파동 이중성’ 문제 그리고 ‘불확정성의 원리’에서 정형화되었는데, 우리는 이러한 개념이 베르그송의 사유와 매우 유사하다는 것을 드러내고자 한다.

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주어진 세 가지 단서에 의해 시공간 연속체는 기저 벡터인 단위 시간과 단위 공간의 동시성 팽창 수축 상태를 그 속성으로 가지고 있음을 알 수 있다. 이는 특수상대성이론의 부분 수정을 유도하며 그 결과 ‘모든 관성계 내에서 광속은 불변하다’라는 특수상대성이론의 원형은 그대로 보전한 채 비관성계에서는 초광속 현상과 비국소성을 허용한다. 시간 공간 팽창 정도가 다른 시공간 연속체는 시공간의 아코디언 효과를 유도한다. 이는 결정론적 양자역학 이론에 있어서 숨은 변수로서의 역할을 한다. 전자의 이중슬릿실험에 있어서 입자인 전자 자체는 무작위로 골고루 뿌려지나 전자의 이동에 의해 병행되어 나타나는 시공간 파동은 화면 주위의 시공간으로 하여금 아코디언 현상을 나타내도록 유도한다. 그 결과 전자 분포의 간섭 패턴을 형성된다. 이와 같은 시공간 팽창 수축에 의하여 발생하는 숨은 변수의 속성은 UFO의 움직임과 영체에 대한 이론적 접근을 가능케 한다.

한국정신과학회 학술대회논문집•Dec 1, 2011•0 citations
근래에 와서 통신 및 정보처리 기술에 있어서 기존의 전자공학적인 방법이 가지는 한계점을 광자공학적인 방법으로 보완하거나 극복하여 고속 및 대용량화를 가능케 하려는 움직임이 있다. 이러한 광통신 및 광정보처리 기술에 필요한 광재료 및 광자소자들에 적용되는 광자물리학을 살펴보고 또 앞으로의 연구 추세를 살펴보기로 한다.
정보통신망에서 개인정보의 유출로 인한 사회문제가 최근에 큰 이슈가 되면서 정보통신의 보안 기능이 더욱 주목을 받고 있다. 차세대 통신 기술은 정보의 전송 속도나 전송 효율성보다 정보의 보안성에 더 큰 방점이 있을 것이라는 예상도 나오고 있다. 정보보호의 기초는 암호화와 복호화를 통하여 정보가 노출되어도 원래의 정보를 파악 할 수 없도록 만드는 것이며 암호화와 복호화를 위한 암호키의 생성 및 관리 기술의 발전이 곧 암호 및 정보보안 기술의 발전과 궤를 같이 한다. 본 논문에서는 암호키관리의 새로운 패러다임으로 최근에 주목을 받고 있는 양자 암호의 원리를 소개하고 이를 바탕으로 양자통신의 미래를 예상한다. 또한 양자 암호와 양자통신 기술을 뒷받침하는 다양한 양자정보 처리기술의 현황에 대해서도 간략하게 살펴본다.
본고에서는 미래 초고신뢰 및 최고 등급 보안 통신을 제공할 수 있는 양자암호통신 기술에서 집적화칩 형태의 양자키분배 송신부와 수신부 부품 및 모듈에 관한 최신 연구동향과 한국전자통신연구원(ETRI)에서 개발된 무선 양자암호통신을 위한 편광 부호화/복호화 집적화칩 및 모듈 기술 내용에 대해 기술한다. 양자암호통신 기술은 그 동안 시연 및 상용 시스템 개발이 진행되는 등 빠르게 발전하고 있다. 또한, 세계 각국은 2000년대 중반 이후로부터 협력을 통하거나 또는 독자적으로인 테스트베드 시스템 개발, 네트워크 구축 및 확장을 진행하고 있다. 이러한 발전에도 불구하고 양자암호통신 기술은 아직 널리 사용되지 않고 있으며 이는 범용적으로 사용되기 위한 주요 요구사항인 저가화, 소형화, 고성능, 대량 생산 가능한 기술 등이 아직 미비하기 때문이다. 이러한 요구조건을 만족할 수 있는 기술은 기존의 고가의 개별 벌크 광학 부품을 사용하지 않고 새로운 집적화칩 형태의 부품, 집적화 모듈 및 시스템을 개발하는 것이다. 본고에서는 유선과 무선 양자암호통신에서 집적화칩 및 부품과 집적화칩 기반 양자암호통신 송수신부 모듈 기술에 대한 최신 동향을 분석한다. 또한, 최근 한국전자통신연구원에서 연구된 무선 양자암호통신을 위해서 최초 제작된 평판형 광도파로 기반 4 ´ 1 편광부호화/복호화 칩 및 편광부호화칩을 이용한 무선 양자키분배기술에 대해서 소개한다.
베르그송은 당대의 과학적 결과를 끊임없이 참조했으며, 뛰어난 분석력을 바탕으로 이를 자신의 사유 속에서 오랜 시간 응축시켜낸 놀라운 통찰력을 우리에게 제시했다. 물론 이것은 베르그송에게만 해당되는 사실은 아니다. 칸트의 비판철학은 뉴턴의 고전역학을 경이롭게 바라본 철학자가 제시하는 놀라운 사색의 결과물로서, 그의 철학은 과학적 결과를 어떻게 성공적으로 수용할 것인가를 보여준 좋은 선례이기도 하다. 그렇다면 우리는 그 반대 방향에 대해서도 물을 수 있을 것이다. 즉, 과학이 철학적 결과를 수용한다면 어떤 모습일까? 본 논의는 이러한 질문을 베르그송의 사유에 대해 제기하고, 양자역학의 개념을 베르그송의 사유 속에서 이해하려는 시도를 담고 있다. 본 논의는 제기된 질문을 두 가지 방향에서 살펴보고자 한다. 첫째, 베르그송이 자신의 사유를 전개했을 당시의 시대상과 새로운 과학이 태동하여 전개되는 시기의 시대상을 역사적으로 조망하고자 한다. 이를 통해 우리는 베르그송은 자신이 직면한 시대적 한계와의 대결을 통해 새로운 형이상학을 전개하였을 뿐만 아니라, 그의 사유는 새로운 과학이 출현하는 시기와 맞물려 있음을 확인할 수 있을 것이다. 둘째, 과학적 시도의 한계를 단적으로 보여주는 예로서, 양자역학에 등장한 이원론 문제를 살펴보려고 한다. 이원론은 양자역학의 형성과정에서 주조된 개념인 ‘입자－파동 이중성’ 문제 그리고 ‘불확정성의 원리’에서 정형화되었는데, 우리는 이러한 개념이 베르그송의 사유와 매우 유사하다는 것을 드러내고자 한다.
주어진 세 가지 단서에 의해 시공간 연속체는 기저 벡터인 단위 시간과 단위 공간의 동시성 팽창 수축 상태를 그 속성으로 가지고 있음을 알 수 있다. 이는 특수상대성이론의 부분 수정을 유도하며 그 결과 ‘모든 관성계 내에서 광속은 불변하다’라는 특수상대성이론의 원형은 그대로 보전한 채 비관성계에서는 초광속 현상과 비국소성을 허용한다. 시간 공간 팽창 정도가 다른 시공간 연속체는 시공간의 아코디언 효과를 유도한다. 이는 결정론적 양자역학 이론에 있어서 숨은 변수로서의 역할을 한다. 전자의 이중슬릿실험에 있어서 입자인 전자 자체는 무작위로 골고루 뿌려지나 전자의 이동에 의해 병행되어 나타나는 시공간 파동은 화면 주위의 시공간으로 하여금 아코디언 현상을 나타내도록 유도한다. 그 결과 전자 분포의 간섭 패턴을 형성된다. 이와 같은 시공간 팽창 수축에 의하여 발생하는 숨은 변수의 속성은 UFO의 움직임과 영체에 대한 이론적 접근을 가능케 한다.