어린 과학자를 위한 반도체 이야기 -박열음-

어린 과학자를 위한 반도체 이야기 ㅣ 어린 과학자를 위한 시리즈 3
박열음 지음, 홍성지 그림 / 봄나무 / 2018년 1월

반도체에 대해 알아보자

이 책은 반도체에 역사와 활용에 대해 설명한 책이다. 반도체(semiconductor, 半導體)라는 건 도체와 부도체가 반씩 섞여 있다는 뜻이다. 반도체의 활용은 현재 너무나 많은 곳에 사용되고 있다. 단순히 컴퓨터, 스마트폰만 떠올리기 쉽지만 우리가 일상 생활에서 사용되고 있는 거의 모든 가전 제품을 포함한 교통 카드를 비롯한 LED, 온도계, 자동차 에어백 등에 사용되고 있다. 이렇게 광범위하게 사용되고 있는 반도체의 역사와 현재, 그리고 미래에 대해 이 책에 나와 있다.

또한 이 책에는 초등학생이 이해 할 수 있을 정도의 수준으로 구성 되어 있지만 전문적인 용어가 많이 나올 수 밖에 없기에 각각 단어의 해설을 포함하여서 읽는데 무리가 없이 구성되어 있다. 특히 어른들도 명확한 개념이 잡혀있지 않은 용어들도 상당 부분 포함 되어 있다. 그렇기에 전문적인 용어들을 아이와 함께 읽으면서 같이 설명할 수도 있고 아이 혼자서 이해 할 수도 있을 것 같다. 진공, 전기, 도체, 부도체, 전자, 자유전자, 규소(실리콘), 트랜지스터, 전파, 교류 전기, 불순물 반도체, 단결정, 웨이퍼, 플라즈마, 디지털 신호, 논리 회로, 빛의 삼원색(붉은 빛, 초록 빛, 파란 빛), 수은, 지동설, 관성의 법칙, 가속도, 가이거 계수기, 전자기파, 태양풍, 지구의 자기장, 사물 인터넷, 빛의 굴절, 양자 역학, 중첩, 단백질, 생체 반도체, 무어의 법칙, 황의 법칙 등 다양한 전문 용어가 책에 등장한다. 

얼마 전까지만 해도 ‘애니악’ 이 최초의 컴퓨터라고 인식 되었지만 ‘아타나소프-베리’ 컴퓨터를 만든 사람들이 특허 소성을 통해 최초의 컴퓨터로 인정 받게 된다. 최초의 컴퓨터는 진공관을 이용해서 사용했는데 진공관은 사용하기 불편했기에 시간이 지나자 훨씬 쓰기 편하고 성능이 좋은 대체품이 나타났다. 그것이 바로 반도체다.

시간이 흐를수록 사람들은 점점 성능이 좋은 컴퓨터를 사용하고 싶어 진다. 그렇다면 어떻게 해야 할까? 답은 단순하다. 더 많은 트랜지스터를 넣으면 된다. 하지만 트랜지스터를 무작정 많이 넣으면 진공관 컴퓨터처럼 크기가 커질 수 밖에 없다. 그래서 좋은 컴퓨터를 만들기 위해 트랜지스터도 작게 만들어야 했다. 그렇게 하면서 직접 회로를 계발 하게 되었고 회로의 성능은 점점 좋아지고 빨라지게 되었다.

전기가 통하지 않는 반도체 몇 종류를 딱 붙여 놓으면 신기하게 전기가 흐른다. 트랜지스터도 이런 원리로 만들어졌다. 반도체로 빛을 만들어 낼 수 있다. 이걸 LED라고 한다.

반도체 구분하는 법은 반도체는 규소처럼 도체와 부도체의 사이에 있는 물질이고 트랜지스터는 반도체를 이용해 만든 발명품이고 반도체 칩(IC)은 트랜지스터를 개선해 만든 새로운 발명품이다. 

그렇다면 이렇게 많은 부분에 사용되는 반도체가 사라진다면 어떻게 될 것인지 이 책에서 예시를보여 준다. 일단 집에 있던 자동 문은 잠기지 않을 것이다. 그 안에 반도체가 있기 때문이다. 핸드폰도 작동하지 않고 병원은 멈춰서 사람들은 응급한 상태에 처하게 될 것이다. 또한 신호등은 대부분 LED로 만들어져 있어서 신호등도 켜지지 않을 것이다. 그리고 EMP(Electromagnetic Pulse effect)라는 핵폭발에 의하여 생기는 전자기 충격파가 가장 무서운 무기로 대두된 현실을 보여준다. 마치 스타크레프트라는 게임에서 배슬이라는 비행체가 발생하는 무기와 흡사한 것이다. 

이 책을 통해 반도체를 전부다 이해할 수는 없지만 간략하게 반도체를 이해하고 실생활에 어떻게 적용되며 미래에는 어디까지 발전할지 알 수 있다. 책에서 언급한 대로 뇌에 반도체를 심게 될지는 미지수이지만 인체의 어느 부위에 결합을 하는 날은 멀지 않아 보이는 듯 하다. 이제는 우리의 삶에 깊숙이 침투한 반도체에 대해 알고 싶은 아이와 부모가 읽으면 좋을 책인 듯 하다.