우리 일상 은 온통 전자 공학 에 의존 하 고 있 다고 해도 과언 이 아니 다 . 나 의 일과 만 보 아도 전자 공학 의 선물 인 각종 가전제품 에 둘러싸여 있 음 을 알 수 있 다 . 핸드폰 , MP 3 플레이어 , 게임기 , 컴퓨터 등등 . 이 들 기기 에 들어가 는 아주 작 은 전자 칩 , 전자회로 등 이 발명 되 지 않 았 다면 지금 의 우리 생활 은 어떠 했 을까 ? 기본 적 으로 원자 를 구성 하 는 전자 의 운동 에 토대 를 두 고 있 는 전자 공학 의 발달 이 가져다준 일상 의 변화 를 일일이 열거 하 기 란 어렵 다 . 이 를 두 고 사람 들 은 전자 공학 의 혁명 이 현대 사회 를 낳 았 다고 표현 하 기 도 한다 . 그런데 이 전자 공학 의 혁명 을 있 기 까지 는 오랜 준비 기간 이 필요 했 다 . 그 지난 한 과정 을 한번 되돌아보 자 . 극소 전자 혁명 의 시작 , 트랜지스터 가 탄생 하 기 까지 . 전자 공학 시대 를 알리 는 서곡 , 오디온 1906 년 미국인 발명가 리 디 포리스트 ( 리 드 포레스트 , Lee de Forest ) 는 라디오파 를 검출 하 는 수신 장치 로 쓸 수 도 있 고 전자파 를 증폭 하 는 증폭기 로 도 쓸 수 있 는 ‘ 오디온 ’ 개발 에 성공 한다 . 필라멘트 와 플레이트 , 그리고 그리드 로 구성 되 어 삼극 진공관 이 라 불리 는 오디온 발명 으로 인류 는 처음 으로 기계 적 인 조작 없이 전류 의 흐름 을 통제 할 수 있 게 되 었 다 . 일정 한 주파수 로 들어오 는 교류 는 오디온 을 통과 하 면서 한 방향 의 직류 로 ‘ 정류 ’ 되 는 것 이 었 다 . 이 간단 한 정류 장치 는 사실 전류 의 흐름 에 관계 하 던 전화 , 전신 등 에 모두 이용 할 수 있 는 핵심 부품 으로 , 전자 공학 의 시대 의 개막 을 알리 는 서곡 이 었 다 . 1906 년 미국인 발명가 디 포리스트 가 개발 한 최초 의 삼극 진공관 ‘ 오디온 ’. < 출처 : ( CC ) Gregory F . Maxwell at Wikipedia . org > 그러나 발명가 포리스트 는 이 발명품 을 자신 이 구상 하 던 라디오 방송 사업 에 활용 하 고자 하 였 다 . 그 는 외롭 게 발명 작업 을 계속 하 던 중 머리 를 식힐 겸 오페라 극장 을 가 곤 했 는데 , 돈 이 없 어 입석 자리표 만 을 구할 수 있 을 뿐 이 었 다 . 음악 을 사랑 하 던 그 에게 돈 많 은 이 들 에게 만 좋 은 좌석 이 돌아가 는 오페라 극장 의 시스템 은 정당 해 보이 지 않 았 다 . 음악 을 사랑 하 는 가난 한 사람 들 도 오페라 공연 을 집 으로 전송 해서 손쉽 게 음악 을 들 을 수 있 으면 얼마나 좋 을까 . 이런 고민 으로부터 포리스트 는 자신 이 개발 한 오디온 으로 라디오폰 을 만들 어 이 를 가능 하 게 할 수 있 다는 확신 을 갖 게 되 었 다 . 1908 년 포리스트 는 포노 그래프 음악 을 에펠 탑 송신기 를 통해 그곳 에서 550 마일 떨어진 마르세유 까지 전송 하 는 데 성공 했 다 . 하지만 , 포리스트 의 라디오 전화 는 전송 되 는 음악 이 중간 에 끊기 기 일쑤 였 고 음질 이 깨끗 하 지 도 않 아 , 상업 적 인 성공 을 거두 지 는 못했 다 . 결국 , 방송 실험 은 라디오폰 의 기술 적 인 결함 으로 인해 실패 하 고 말 았 고 , 포리스트 의 회사 Radio Telephone & Telegraph Company 도 파산 에 이르 고야 말 았 다 . 하지만 , 1914 년 에 AT & T 사 에서 포리스트 오디온 에 대한 특허 권 을 획득 하 여 , 이 를 장거리 전화 에 사용 하 기 시작 했 고 이 는 트랜지스터 발명 으로 이어지 게 된다 . 에디슨 이 놓친 아이디어 오디온 의 탄생 에 영감 을 준 이극 진공관 , 플 래 밍 밸브 . 오디온 은 포리스트 개인 의 뛰어난 영감 이 빚어낸 산물 만 은 아니 었 다 . 포리스트 의 삼극 진공관 은 사실 영국인 존 플레밍 ( John A . Fleming ) 이 1904 년 에 특허 를 획득 한 이극 진공관 , 즉 플레밍 밸브 를 개선 한 것 이 었 다 . 플레밍 은 에디슨 조명 회사 에 컨설턴트 로 근무 하 면서 1883 년 에 발견 된 에디슨 효과 에 주목 하 였 다 . 에디슨 효과 는 에디슨 이 백 열 등 을 발명 한 후 , 전구 에 추가 전극 을 넣 는 실험 을 하 면서 발견 한 현상 이 었 다 . 필라멘트 에 연결 시키 지 않 은 전극 하나 를 전구 에 추가 하 고 , 이 전극 을 전기 회로 양극 에 연결 하 면 , 필라멘트 로 흘러들 어 가 던 전류 일부 가 이 전극 으로 흘러들 어 간다 . 반 대로 전극 을 음극 에 연결 하 면 전류 는 흐르 지 않 는다 . 에디슨 은 이 새로운 전구 에 대한 특허 를 신청 하 면서 이것 을 전류 측정 장치 로 활용 할 수 있 겠 다고 생각 했 지만 . 더 이상 자신 의 아이디어 를 발전 시키 지 는 않 았 다 . 플레밍 은 에디슨 이 주목 하 지 못한 이 현상 의 응용 가능 성 을 놓치 지 않 았 다 . 이 에디슨 전구 를 활용 하 여 교류 를 정류 할 수 있 는 플레밍 밸브 를 발명 한 것 이 다 . 플레밍 밸브 는 쉽 게 말 해 실린더 형 의 플레이트 와 필라멘트 가 전구 안 에 위치 해 있 는 형태 를 띤 이극 진공관 이 다 . 플레밍 은 자신 의 이극관 이 교류 를 정류 하 는 장치 로서 라디오파 수신기 로 작동 할 수 있 음 을 알아냈 다 . 포리스트 의 삼극 진공관 은 플레밍 밸브 에 그리드 라는 제 삼 의 극 을 추가 한 것 이 기 때문 에 플레밍 으로부터 자신 의 아이디어 를 도용 한 것 이 라는 비난 을 받 기 도 하 였 다 . 그러나 포리스트 의 오디온 은 플레밍 밸브 와 달리 수신 장치 로서 만 이 아니 라 증폭 장치 로서 구상 한 것 이 어서 다른 발명품 임 은 분명 하 다 . 트랜지스터 의 탄생 포리스트 의 오디온 이 장거리 전화 에 활용 되 면서 마침내 트랜지스터 의 시대 로 들어가 게 된다 . AT & T 사 는 1907 년 이래 로 장거리 전화 시장 을 석권 하 기 위한 기술 개발 에 주력 하 고 있 었 다 . AT & T 사 는 포리스트 의 오디온 을 증폭기 로 활용 하 면 장거리 전화 에 적합 한 신호 증폭기 를 개발 할 수 있 을 것 이 라고 보 았 다 . 1914 년 포리스트 가 파산 을 하 자 , AT & T 사 소속 의 벨 연구소 가 이 삼극 진공관 의 개량 에 매달리 게 되 었 다 . 1930 년 대 에 들어서 면서 새로이 벨 연구 소장 을 맡 게 된 머빈 켈리 는 반도체 물질 을 활용 하 면 신호 증폭 문제 를 해결 할 수 있 다고 생각 했 다 . 2 차 대전 이 끝나갈 무렵 전쟁 기간 중 에 이뤄진 레이더 연구 를 통해 반도체 결정 정류기 가 전파 신호 처리 에 훌륭 하 게 이용 될 수 있 음 이 드러났 다 . 이 에 확신 을 얻 은 켈리 는 1945 년 8 월 반도체 증폭기 개발 연구 팀 을 조직 했 다 . 켈리 의 연구 팀 에 는 윌리엄 쇼클리 ( William Bradford Shockley ) 와 실험 물리학자 월터 브래튼 ( Walter Houser Brattain ) , 이론 물리학자 존 바딘 ( John Bardeen ) 이 합류 했 다 . 최초 의 트랜지스터 샘플 . 그런데 연구 팀 의 멤버 가운데 한 사람 인 쇼클리 는 연구 팀 이 조직 되 기 전 인 1945 년 봄 에 이미 반도체 증폭기 를 직접 디자인 한 경험 이 있 었 다 . 그렇지만 그 의 증폭기 를 실제로 만들 었 을 때 는 증폭기 가 제대로 작동 하 지 않 았 다 . 그해 8 월 연구 팀 이 구성 되 자 쇼클리 는 자신 의 안 을 바딘 과 브래튼 에게 주 면서 증폭기 실험 을 하 도록 하 고 자신 은 이론 연구 에 만 매달렸 다 . 실험 기법 개발 에 뛰어났 던 브래튼 과 세심 하 고 꼼꼼 한 작업 으로 이론 개발 에 남다른 재능 을 보인 바딘 은 쇼클리 의 요청 에 따라 밤낮 으로 실험 에 몰두 했 다 . 그런데 이 과정 에서 바딘 과 브래튼 은 쇼클리 의 증폭기 디자인 에 문제 가 있 다고 보 고 디자인 자체 를 변경 해 가 며 실험 을 하 고 있 었 다 . 그러 던 1947 년 11 월 어느 날 , 브래튼 은 새로 고안 한 규소 반도체 증폭기 를 우연히 물통 에다 넣 고 실험 하 다가 이 증폭기 가 작동 하 는 것 을 발견 하 게 된다 . 전자 들 이 결정 표면 에 일종 의 장벽 을 형성 해 신호 증폭 을 막 고 있 었 는데 , 브래튼 이 증폭기 를 물 에 넣 자 이 전자 장벽 이 제거 되 면서 신호 증폭 이 가능 했 던 것 이 다 . 이 결과 를 바탕 으로 바딘 은 증류수 에 담근 규소 기판 에 종이 두께 정도 의 가느다란 금속 선 을 심 어 접촉점 을 이루 게 하 는 새로운 반도체 증폭기 를 제안 했 다 . 하지만 , 이 증폭기 가 바로 성공 한 것 은 아니 었 다 . 만족 할 만 한 증폭률 에 도달 하 기 까지 규소 대신 게르마늄 , 이산화 게르마늄 등 으로 실험 에 실험 을 거듭 해야 했 다 . 마침내 12 월 , 브래튼 과 바딘 은 게르마늄 평판 에 금 박편 을 접촉 시킨 접점 트랜지스터 개발 에 성공 하 게 된다 . 최초 의 트랜지스터 가 탄생 하 는 순간 이 었 다 . 특허 경쟁 이 낳 은 노벨상 트랜지스터 의 발명 을 낳 은 바딘 , 쇼클리 , 브래튼 ( 왼쪽 부터 ) 바딘 과 브래튼 은 수많 은 실험 을 거쳐 처음 디자인 과 전혀 다른 증폭기 를 개발 했으나 , 쇼클리 는 자신 이 처음 에 증폭기 의 디자인 을 제공 했 다는 사실 을 들 어 특허 권 이 자신 에게 있 음 을 주장 했 다 . 그러나 벨 연구소 가 그 의 주장 을 받아들이 지 않 았 다 . 그러 자 쇼클리 는 자신 만 의 새 증폭기 개발 에 매달렸 다 . 4 주 를 꼬박 작업 에 매달린 쇼클리 는 1948 년 1 월 , 접촉 트랜지스터 ( 일명 샌드위치 트랜지스터 ) 를 고안 해냈 다 . 쇼클리 의 트랜지스터 는 전자 가 반도체 결정 표면 으로 이동 하 는 바딘 의 이론 과 는 전혀 다른 , 전류 가 결정 을 통과 해 흐르 는 원리 에 기반 해 만든 트랜지스터 였 다 . 결국 , 한 연구 팀 에서 두 개 의 서로 다른 트랜지스터 가 발명 된 셈 이 다 . 1956 년 이 세 사람 은 노벨상 공동수 상자 로 나란히 수상 했 다 . 과학 기술 역사가 중 에 는 이런 성과 를 특허 경쟁 이 낳 은 성과 로 보 는 이 도 있 다 . 삼극 진공관 을 대체 한 트랜지스터 는 극소 전자 혁명 의 기초 를 마련 한 것 이 었 으나 처음 세상 에 나왔 을 때 사람 들 은 이것 의 의미 를 알 지 못했 다 . 1948 년 6 월 26 일 에 벨 연구소 에서 트랜지스터 에 대한 기자 회견 을 했으나 이 기사 는 6 월 30 일 에 < 뉴욕 타임스 > 의 6 줄 단신 기사 로 등장 했 을 뿐 이 었 다 . 하지만 , 이 작 은 소자 는 지금 까지 유리 로 만든 진공관 이 교류 를 직류 로 만들 고 , 전파 를 걸러 내 수신 하 고 , 그 수신 된 전파 를 증폭 해 소리 나 영상 으로 전환 하 던 기능 을 대신 할 터 였 다 . 현재 이 작 은 소자 가 컴퓨터 , 라디오 , 텔레비전 과 가전제품 의 발달 을 낳 으며 현대 문명 혁신 을 가져왔 다는 사실 을 부인 할 사람 은 아무 도 없 다 . IT 산업 계 의 황제 라는 마이크 로 소프트 의 빌 게이츠 는 “ 타임 머신 이 발명 된다면 가장 가 보 고 싶 은 과거 ” 로 트랜지스터 가 개발 된 순간 을 꼽 기 도 했 다 . 트랜지스터 에서 시작 된 전자 공학 의 혁명 은 트랜지스터 와 초 고밀도 집적회로 의 발명 으로 이어졌 다 . 삽화 는 컴퓨터 칩 한 개당 트랜지스터 수 의 변화 를 나타낸 도표 . 진공관 에서 시작 한 전자 공학 의 혁명 은 트랜지스터 와 초 고밀도 집적회로 의 발명 으로 이어졌으며 , 최근 에 는 지금 까지 실리콘 기반 의 반도체 기술 로 는 불 가능 하 다고 여겼 던 단일 분자 를 이용 한 분자 트랜지스터 를 개발 할 수 있 는 수준 에 이르 렀다 . 사업자 정보 표시 | | | 사업자 등록 번호 : -- | TEL : -- | 사이버 몰의 이용 약관 바로 가 기