존 바딘 트랜지스터 발명, 손톱만 한 반도체가 방 한 칸짜리 컴퓨터를 바꾼 이야기

1940년대 컴퓨터는 방 하나를 가득 채웠고, 열이 너무 많이 나서 자주 고장났어

1940년대 컴퓨터를 본 사람들은 깜짝 놀랐어요. 교실 10개를 합친 것만 한 방에 천장까지 닿는 철제 캐비닛들이 빽빽했거든요. 그 안엔 진공관이라는 유리 전구 같은 부품이 수천 개나 들어 있었어요. 문제는 이 진공관들이 엄청난 열을 뿜어냈다는 거예요. 여름엔 방 안 온도가 40도를 넘었고, 더위에 지친 진공관들은 하루에도 몇 번씩 터져버렸죠. 컴퓨터 한 대를 돌리려면 발전소 하나가 필요했고, 고장 난 부품을 찾으려면 사다리를 타고 올라가 수천 개를 일일이 확인해야 했어요. 이런 컴퓨터로는 절대 집에서 게임을 할 수도, 유튜브를 볼 수도 없었겠죠?

바딘은 손톱만 한 반도체 조각이 진공관을 대신할 수 있다는 걸 증명했어 - 마치 축구장만 한 도서관을 USB 하나에 담은 것처럼

존 바딘은 벨 연구소에서 동료들과 함께 미친 실험을 시작했어요. "저 거대한 진공관 대신 돌멩이 조각을 쓰면 어떨까?" 사람들은 비웃었지만, 1947년 12월 어느 날 기적이 일어났어요. 게르마늄이라는 반도체 결정에 금속 선 두 개를 살짝 대자, 전기 신호가 증폭되기 시작한 거예요. 이게 바로 트랜지스터의 탄생이었죠. 손톱보다 작은 이 부품은 진공관보다 수백 배 작고, 열도 거의 안 내고, 수명도 훨씬 길었어요. 마치 무거운 종이책 도서관 전체를 손가락만 한 USB에 다 넣는 것처럼 혁명적이었죠. 바딘은 이 발견으로 1956년 첫 노벨상을 받았어요.

트랜지스터 덕분에 컴퓨터는 주머니 속으로 들어왔고, 바딘은 또 다른 발견으로 전기를 저항 없이 흐르게 만들었어

트랜지스터가 등장한 후 10년 만에 컴퓨터는 책상 위에 올라갔고, 30년 후엔 노트북이 됐어요. 지금 네 손 안의 스마트폰엔 트랜지스터가 수십억 개나 들어있죠. 근데 바딘은 여기서 멈추지 않았어요. 1957년, 그는 초전도 현상의 비밀을 풀어냈어요. 특정 온도에서 전기가 저항 없이 흐른다는 거였죠. 마치 미끄럼틀에 마찰이 하나도 없어서 영원히 미끄러지는 것처럼요. 이 발견으로 1972년 두 번째 노벨상을 받았어요. 과학 역사상 똑같은 분야에서 노벨상을 두 번 받은 사람은 바딘이 유일해요. 한 번도 대단한데, 두 번이라니!

지금 네가 보는 스마트폰, 병원의 MRI, 하늘을 나는 위성 - 모두 바딘의 두 발견 없이는 불가능했어

아침에 일어나 스마트폰 알람을 끄는 순간부터 바딘의 트랜지스터를 만나요. 유튜브를 보고, 친구한테 카톡을 보내고, 게임을 할 때도 수억 개의 트랜지스터가 쉴 새 없이 일하죠. 병원에서 MRI 검사를 받는다면? 그건 바딘의 초전도 이론 덕분이에요. 지구 위 3만6천 킬로미터 상공에서 GPS 신호를 보내는 위성에도 트랜지스터가 가득해요. 심지어 전기차, 태양광 패널, 인공위성까지 모두 그의 발견 위에 만들어졌죠. 방 하나를 채우던 컴퓨터가 손바닥 안으로 들어온 건 기적이 아니에요. 한 과학자가 돌멩이 조각의 비밀을 발견했기 때문이에요.