트랜지스터의 진짜 생일은 언제?

1939년 12월 29일 윌리엄 쇼클리가 벨랩에 입사한지 4년째 되던 해에 그의 실험노트에는 이렇게 씌어져 있었다.

"이것이(PN접합) 오늘 머리에 떠올랐다. 진공관을 사용하지 않고 반도체를 사용해 증폭기를 만드는 것이 이론적으로 가능하다"


증폭기란 사람들이 마이크로 말을 하면, 스피커에서 큰 소리나게 하는 기능의 전자소자다. 이 트랜지스터는 증폭(전화 수신에 필요) 기능 외에, 빠른 속도로 점멸(온오프: 컴퓨터 연산 기능)하는 기능과, 전류를 한 방향으로 흐르게 하는 정류 기능(다이오드)이 있다.

이같은 아이디어를 생각한 8년후인 1947년 12월 세상을 바꿀 트랜지스터가 개발됐고, 그 이후 60년간 세상은 증기기관이 발명돼 농경사회에서 산업사회로 변화했던 1차 산업혁명보다 더 급격한 변화를 가져왔다.

그런데 이 트랜지스터의 생일을 놓고 논란이 많다. 1947년 12월 16일, 12월 23일, 1948년 1월 23일, 6월 30일 등이 그것이다. 트랜지스터 발명 60주년이 되는 올해는 더욱 그렇다. 축하하는 날들이 제각각이다. 정답부터 말하자면 공식적인 트랜지스터의 생일은 12월 23일이다.


◇인텔 등이 기념하는 12월 16일=지난 10일 세계 최대반도체회사인 인텔이나 LSI사 등 일부 반도체 기업들은 '12월 16일'을 트랜지스터의 생일로 보고 미리 이를 기념했다.

쇼클리, 바딘, 브레튼 등 3인이 개발한 트랜지스터의 중요한 일부 기능을 확인한 시점을 기준점으로 잡은 것으로 보인다. 벨랩 내부 문헌을 보면 이 최초 작동부터 약 1주일 후인 12월 23일 공식적인 석상에서 트랜지스터 작동 시험이 이루어졌다.

트랜지스터 개발자 3인 중 한 사람인 브래튼의 실험노트에 따르면 그 해 12월 8일 첫 트랜지스터가 될만한 칩을 개발했다.

하지만 이 칩은 초저주파에만 작동하고 사람의 음성주파수대와 같은 대역에서는 작동하지 않았다. 전화회사인 AT&T의 중앙연구소인 벨랩에게 있어서 음성 증폭 기능이 없는 트랜지스터는 의미가 없었다.

이를 극복하기 위해 12월 12일부터 12월 16일까지 이산화게르마늄을 사용하는 새로운 방식을 적용했고, 모든 주파수 대역에서 작동하는 증폭기를 개발했다. 하지만 완전한 것은 아니었다는 게 벨랩의 답변이다.

◇벨랩이 기념하는 12월 23일=당시 벨랩 내 트랜지스터 개발팀을 맡고 있던 쇼클리는 경영진을 포함한 연구진들에게 진공관이 아닌 반도체로 만든 더 정교한 트랜지스터를 선보이기 위해 1주일 후를 'D-Day'로 잡고 테스트용 칩을 만들고, 크리스마스 이틀 전에 공식 발표를 했다.

이와 관련, 벨랩(현 알카텔-루슨트 벨랩)은 최근 머니투데이의 질의에 대해 다음과 같은 공식적인 답을 보내왔다.

"Some say that the transistor was invented earlier in December. This confusion may be from the fact that Bardeen and Brattain had some successful experiments that proved some early theories of surface states. These experiments showed them that they were on the right track. A couple of those experiments took place in early to mid December. However, the experiment was conducted successfully on the afternoon of December 23rd."

"몇몇 사람들은 트랜지스터가 12월초에 개발됐다고 말한다. 이것은 바딘과 브래튼이 반도체의 표면상태의 몇몇 초기 이론들을 증명하기 위한 실험에 성공한 사실의 혼동임에 틀림없다. 이들 실험은 바딘과 브래튼이 옳은 길을 가고 있음을 보여준 것이었다. 그것이 12월 중순이다. 하지만 트랜지스터의 실험은 12월 23일 오후에 성공했다."

이는 실험을 전담했던 브래튼의 실험노트에도 잘 나와 있다. 브래튼의 1947년 12월 24일자 실험노트에는 전날 진행됐던 최초의 트랜지스터 실험에 대해 상세히 소개돼 있다.(사진)

트랜지스터의 개발자 중 하나인 벨랩의 월터 하우저 브래튼의 1947년 12월 24일(사진 상단 표기) 실험 노트의 일부. 전일 진행된 최초 트랜지스터의 작동 실험 내용을 적고 있다.

◇현 트랜지스터의 원류, 1948년 1월 23일=3인의 트랜지스터 개발자 중 점 연결트랜지스터(pn형) 개발에 주도적 역할을 하지 못했던 당시 팀장인 쇼클리는 1939년에 자신이 생각했던 증폭기(pnp, npn형)를 1948년 1월 23일 개발했다. 이 접합형 증폭기가 현재 트랜지스터의 원류다. 하지만 당시 AT&T는 미 국무성과 협의해 이 신제품의 개발에 대한 발표 시기를 저울질했다.

이 제품이 국익에 어떤 도움이 되는지, 얼마나 중요한지를 점검할 시간이 필요했기 때문이다. 그리고 최초 개발이 있은지 6개월이 지난 1948년 6월 30일, 벨랩은 대대적인 기자간담회를 열고 트랜지스터의 탄생을 발표했다. 하지만 그 당시 뉴욕타임스 등 일부언론을 제외하고 대다수 언론의 반응은 아주 냉담했다고 한다.