who? 윌리엄 쇼클리

Who? 윌리엄 쇼클리 ㅣ Who? 엔지니어 20
김윤수 지음, 김종현 그림, 한국공학한림원 추천, 전국과학교사모임 감수 / 다산어린이 / 2017년 1월

TV 방송을 통해 우리에게 알려졌던 우리나라 천재 아이들이 지금 어떤 모습으로 무엇을 하고 있을까 생각해 본적이 많습니다. 지금처럼 뛰어난 아이들을 위한 교육 프로그램이 정착되지 않았던 시대의 책임 때문인지 같은 또래의 아이들과 어울리지 못하고 그들과 교류를 하지 못하면서 사회에 적응하지 못하고 때론 자신의 천재성에 대한 부담감으로 오히려 실패한 인생을 살고 있다는 이야기가 들리기도 합니다. 요즈음처럼 시끄러운 우리나라 사회 분위기속에서 너무 지능만을 개발하기 위해 한쪽으로 치우친 교육을 시키지 않았나 반성해보게 되는군요. 사회적으로 성공한 지도자들의 잘못된 비리와 그 결과로 빚어진 사회의 혼란을 보면서 윌리엄 쇼클리라는 위대한 인물이 주위 사람들과 서로 동화되어 교감하면서 행복하고 편안한 인생을 살았다면 이 세상은 얼마나 더 멋지게 변했을지 아쉬움이 남게 되는 시간이었어요. 미래에 대한 통찰력으로 우리 세대를 놀라운 세계로 바꾸어 버린 그의 인생을 아이와 함께 들여다 보며 위대한 업적에 비해 칭찬받지 못할 삶을 살았지만 그 안에 숨겨진 현대인에게 남긴 그의 흔적들을 살펴보며 교훈으로 삼는건 값진 일일거에요.

부유한 환경에서 태어나 부족함 없는 부모님의 보살핌 속에서 성장한 영특한 쇼클리는 높은 수준의 교육을 받으며 그 재능을 발휘합니다. 우월감에 사로잡힌 쇼클리는 루이스 터먼 박사의 IQ 검사에서 천재가 아니라고 판정받지만 이웃에 살던 로스 교수의 가르침을 받으며 물리학에 관심을 가지기 시작하고 갑작스런 로스 교수의 이사로 단체생활의 어려움에 대한 걱정을 안은채 팰로앨토 사관 학교에 입학하게 됩니다.

뛰어난 두뇌와 미래를 내다보는 넓은 시야에도 불구하고 트랜지스터를 둘러싼 싸움과 타인을 믿지 못한 성격, 인종 차별에 대한 주장으로 '미치광이 과학자'라고 비판 받으며 아내만이 곁을 지키는 가운데 쓸쓸히 세상을 떠난 쇼클리의 인생을 인물백과 1 에서 살펴보면서 20세기 가장 위대한 발명품인 트랜지스터를 만든 장본인의 인생에 과연 어떤 일들이 있었는지 궁금해집니다.

쇼클리에게 팰로앨토 사관 학교는 창살 없는 감옥이었지만 무선 통신을 비롯한 첨단 과학에 대해 심도 있게 익힐 수 있다는 점에서는 만족스러웠습니다. 비록 교우 관계가 좋지 않았지만 우수한 성적으로 증등 교육을 마친 쇼클리는 캘리포니아 공과 대학교에 진학하여 물리학을 전공하고 매사추세츠 공과 대학에 진학하여 공부를 이어갑니다. 당시의 첨단 학문이었던 '고체 물리학'을 집중적으로 탐구하여 1936년 <염화 나트륨 결정의 전자 파동 함수 계산>이라는 논문을 내고 경제적으로 혼란스러운 사회에 첫발을 내딛게 되지요.

인물백과 2 에서는 쇼클리가 관심을 가졌던 고체 물리학을 이해하기 위해 물질에 대한 이해를 가질수 있도록 물질의 특성, 물질을 이루는 단위, 물질의 특성을 변하게 하는 화학 반응에 대하여 알려줍니다.

매사추세츠 공과 대학에서 박사 학위를 받은 쇼클리는 '자동 전화 교환기'를 사용하여 미국의 전화 시장을 독점하고 있지만. 교환기의 잦은 고장으로 원활한 서비스를 제공하지 못하는 문제를 겪고 있는 벨 연구소로부터 고체 물리학 분야에서 인정받는 논문 덕분에 진공관 개선을 위한 적임자로 입사하게 됩니다. 그리고 진공관의 개선에 대해 고민하던 중 진공관보다 뛰어난 성능을 가진 장치의 발명에 주목하기 시작라고 진공관의 개선이 아니라 더 나은 증폭기의 재료를 찾아야 한다고 결론을 내리게 되지요.
 

인물백과 3 에서는 진공관과 트랜지스터에 꼭 필요한 전기에 대한 지식을 알려줍니다. 전기의 발견과 이용, 전기와 관련된 기본 용어, 발전소, 직류와 교류, 건전지와 축전지에 대하여 알수 있어요. 엔지니어 5권에서 만나본 니콜라 테슬라 이야기도 나오는군요.

함께 일하게 된 프린스턴 대학에서 고체 물리학을 연구하던 이론 물리학자 존 바딘, 미네소타 대학에서 박사 학위를 받고 미국 국립 표준국에서 근무한 실험 물리학자 월터 브래튼과 함께 고체 상태인 반도체 물질 안에서 전자가 통과할 일정한 통로를 만드는 실험을 하기로 하고 자신은 독자적으로 반도체 물질에 대한 연구를 시작하고 실험 프로젝트는 바딘과 브래튼에게 넘깁니다. 2년간의 노력으로 바딘과 브래튼은 벨 연구소에서 최초의 트랜지스터인 '점접촉 트랜지스터'를 발명하고 자신의 도움으로 빛을 보게 된 트랜지스터를 보며  쇼클리도 기뻐하지만 자신에게 특허권이 없다는 사실에 분노하게 됩니다.

이때부터 우월감에 사로잡힌 쇼클리는 사람을 믿지 못하는 성격까지 더해지게 되지요.

인물백과 4 에서는 전류를 제어하기 위해 노력한 쇼클리를 이해하기 위해 진공관과 트랜지스터에 대한 지식을 알려줍니다. 그의 노력으로 트랜지스터가 등장하고 오늘날  우리가 누리고 있는 모든 전자 기기의 혜택을 볼 수 있게 되었어요.

자신의 아이디어로 시작된 점접촉 트랜지스터가 성공했음에도 특허권을 얻지 못해 분노한 쇼클리는 그보다 나은 결과물을 얻기 위해 더욱 뜨겁게 연구에 매진합니다. 1948년 2월 직원들의 성과 발표일에 기존의 트랜지스터를 보완한 '접합 트랜지스터'를 발표하고 연구소 안에서 개발하는 모든 내용에 대해 공유하는 원칙을 어겼다고 주장하는 바딘과 브래튼과의 사이는 완전히 갈라지게 되지요. 1951년 벨 연구소는 접합 트랜지스터를 언론에 발표하고 개발된 지 1년도 지나지 않아 상업적으로 사용되기 시작하며 확실한 상품으로 자리 잡게 됩니다. 하지만 인생을 걸고 첫 번째 아내와의 이혼의 아픔까지도 감수하고 연구에 매진한 그에게 대접을 해주지 않는 벨 연구소에 분노를 느끼게 됩니다.

인물백과 5 에서는 트랜지스터가 바꾸어 버린 세상의 모습을 들여다 봅니다. 주머니 속으로 들어간 라디오, 집집마다 놓인 컴퓨터, 휴대전화, 무전기에서 스마트폰까지 이제는 우리의 일상생활에서 트랜지스터가 없는 세상은 상상할수도 없네요. 앞으로 더 나은 세상을 만들어 줄 탄소 나노 튜브 트랜지스터와 섬유 트랜지스터도 소개해줍니다.

벨 연구소를 떠나 새로운 아내를 맞이한 쇼클리는 게르마늄보다 좋은 반도체 물질인 실리콘을 찾아내고 회사를 차리기로 결심합니다. 고향인 샌프란시스코 반도 지역에 쇼클리 반도체 회사를 연 쇼클리는 함께 할 인재를 초빙하지만 함께 일하면서 그의 성격을 알고 있는 사람들은 모두 거절하고 박사급 인재들의 목록을 작성하여 전화를 걸어 로버트 노이스, 고든 무어 등 20여 명의 박사 생산 라인을 완성하게 되지요. 하지만 과학자로서의 천재성은 인정받았지만, 회사 경영에 대하여 아는 것이 전혀 없는 쇼클리는 변덕스럽고, 직원의 생각을 무시하며, 직원을 의심하고 직원 누구와도 자신의 생각을 공유하지 않고 기대에 어긋난 경영 태도에 연구원들은 하나둘씩 동요하기 시작하고 1956년 11월 1일 무어는 그가 경영에서 물러나길 바라며 투자자를 설득하러 나서지만 쇼클리의 노벨상 수상이 결정되면서 뜻을 접게 됩니다.

인물백과 6 에서는 뛰어난 능력에도 대인 관계가 원만하지 않아 쓸쓸히 세상을 떠난 쇼클리를 생각하며 마음의 지능 지수, EQ 등 사람의 능력을 나타내는 수치를 알려주네요. 현대인에게 필요한 디지털 마인드인 DQ가 있다는 사실도 알 수 있었어요.

1956년 12월 쇼클리는 트랜지스터의 발명에 대한 공로를 인정받아 존 바딘, 월터 브래튼과 함께 노벨 물리학상을  공동 수상하게 됩니다. 회사 연구원들은 노벨상 수상자다운 회사 경영도 바라지만 병적인 의심과 불안증은 더욱 심해져 가고, 쇼클리의 지난친 간섭으로 인해 연구원들의 불만은 폭발 직전까지 이르고 결국 신임하던 8명의 핵심 연구원이 사표를 내고 떠나게 되지요. 1957년 쇼클리 반도체 회사는 문을 닫게 되고 쇼클리는 자신을 떠난 이들을 '8인의 배신자'라 부르며 평생을 비난했지만 능력 있는 그들은 다른 반도체 회사를 설립하고 오늘날의 실리콘 밸리를 이루어 나가게 됩니다.

회사를 정리하고 스탠퍼드 대학교의 교수로 평범한 나날을 보내던 쇼클리는 노골적인 우생학 전도사가 되어 자신만의 신념을 실천하려는 사회 운동까지 펼치게 되고 전립선암의 투병생활과 1989년 8월 21일 죽음의 시간까지도 쓸쓸히 아내와의 시간만을 보내다 최후를 맞이합니다.

뛰어난 두뇌를 가졌던 쇼클리가 남을 낮추어 보는 우월감에 빠지지 않고 다른 사람들과 잘 어울렸더라면, 바딘과 브래튼과 함께 트랜지스터 분쟁 대신 함께 연구를 지속해나갔다면, 쇼클리 반도체 회사에서 우수한 연구원들과 함께 서로를 믿고 함께 연구하며 실적을 올리면서 승승장구하는 회사로 거듭날 수  있었더라며, 잘못된 신념에 의한 우생학에 빠지지 않았더라면, 처음부터 대학에서 인재를 양성하는 교수로써 인생을 보냈다면 아마도 지금쯤 더 훌륭한 쇼클리로 우리에게 희자되고 있지는 않을지요.

칭찬받지 못할 삶을 살다 간 쇼클리이지만 자신의 생각이 옳다고 믿으면 흔들리지 않고 밀고 나갔던 추진력과 미래에 대한 통찰력이 없었더라면 현대인의 생활에서 결코 분리할 수 없은 수많은 전자 기기의 탄생은 있을수 없었을 거에요. 인류에게 값진 선물을 준 그의 노고는 잊지 않아야겠어요.

윌리엄 쇼클리를 통해 아이와 함께 알아볼 진로 탐색은 반도체 연구원입니다. 반도체 연구원이 어떤 일을 하고, 반도체와 관련된 직업이 무엇이 있는지 알아보면서 반도체 공장에서 백혈병으로 죽음을 맞이한 가엾고 고귀한 노동자들의 노고도 함께 생각해보았어요. 쇼클리의 인생을 들여다보며 남을 배려하고 주위을 둘러보며 함께 나아가는 인생의 교훈도 함께 배워볼 수 있었네요.

아이에게 지식위주의 교육을 중요시하는 제 자신을 반성하며 IQ 못지 않게 중요한 EQ도 더 신경써야겠다고 결심하게 됩니다.