살아있다는 것은

세상을 바꾼 IC, 50세가 되다.

[소형 전자기기를 동작 시키는 핵심 부품은 IC(직접회로, Integrated Circuit)이 50세 생일을 맞았다. 우리가 많이 사용하는 휴대전화, 노트북에서 iPod까지 IC가 사용되지 않는 전자기기가 없을 정도로 현대 기술에는 IC가 핵심 기술로 자리 잡았다. Texas Instrument사의 Jack Kilby에 의해서 1958년 9월 12일 발명되었다. IC의 개발 이후 현대 전자 기술은 눈부신 발전을 이룩하게 되었다.](IHT)

IC라는 부품은 트랜지스터라는 부품을 하나의 기판에 집적(integrate) 시켜서 정해진 동작을 시키도록 만든 부품입니다. 이 IC라는 기술의 발명으로 전자 및 전기 기기들의 소형화가 시작되었고, 전력 소모량을 혁신적으로 줄일 수 있게 되어서 높은 성능을 가지는 전자기기를 만들 수 있게 되었습니다. 또한 최종적으로 ‘휴대’전자 기기들까지 발명 되게 된 것입니다.
전기 에너지가 발견된 이후로 이 전기 에너지를 이용하기 위한 노력이 계속 되어 왔습니다. 초기 전기 기술은 주로 전구를 이용한 조명 용도와 모터를 이용한 운동에너지를 이용하는 방향으로 발전되었습니다.
1906년 Lee De Forest라는 사람에 의해서 전류의 흐름을 진공 상태에서 조절하여 증폭 할 수 있는 기술이 개발 되면서 진공관이 탄생하였고, 이를 이용하는 진공관은 세계 1차 대전 기간 동안 50만개 이상이 Western Electric 한 회사에서 생산되기도 하였습니다. 이 진공관은 작은 전류를 이용해서 근 전류를 조절 할 수 있는 부품으로 작은 전류로 큰 전류를 조절할 수 있는 특징 때문에 ‘증폭’이라는 용어를 사용합니다. 그러나, 진공관 기술의 경우에는 열전자라는 것을 이용하기 때문에 진공관 내부를 항상 뜨겁게 해주어야 하는 단점이 있어서, 진공관 내부에 항상 히터(heater)를 켜 놓아야 하는 단점이 있습니다. 이 히터 때문에 진공관을 전력을 많이 소비하는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라 크기가 훨씬 크다는 단점이 있습니다. . 1946년 미국의 Zenith사에 의해서 만들어진 최초의 컴퓨터 ENIAC의 경우에는 무게는 30톤에 전력은 200kW 즉 200,000 와트를 사용하는 컴퓨터였습니다. 요즘 일반 노트북 컴퓨터의 경우에는 100w 이하의 전력을 사용하는 것을 볼 때 2000배의 전력을 소모 하는 것입니다. 반면에 성능은 수만 배의 차이가 나고 있습니다.
1947년 12월 AT&T의 Bell 연구소에서는 또 다른 기적을 만들어 내었습니다. 실리콘 소재로 만든 트랜지스터(TR, Transistor)를 개발한 것입니다. 이 트랜지스터는 고체로 만들어진 소자이고 히터가 필요 없는 소자로 크기도 작고, 전력 소모도 적으며, 고체 소자이기 때문에 충격에 강하다는 장점을 가지고 있습니다. 이 트랜지스터의 발명으로 진공관이 사용되고 있던 모든 분야가 트랜지스터로 교체되기 시작하였습니다. 또한, 공간적인 제약에서 해방되었기 때문에 좀 더 복잡한 전자 기기를 설계하고 만들 수 있게 되었습니다. 하지만, 트랜지스터 역시 트랜지스터 1개가 진공관 1개에 해당하였기에 소형화에는 한계가 있었습니다.
최종적으로 1958년 IC가 발명되면서 전자기기의 소형화가 급격히 시작되었습니다. IC라는 것은 작은 공간에 트랜지스터를 2개에서 수 억개를 집적함으로 해서 전자기기를 만드는 공간과 전력 소모를 혁신 적으로 줄일 수 있게 되었습니다. 최근 사용되는 Intel의 코어2 듀오 CPU에는 약 6억개에 달하는 트랜지스터가 집적 되어 있다고 합니다.
현대 사회에서 전자기기는 유선 전화기에서 휴대전화, 계산기에서 컴퓨터, LP전축, CD플레이어에서 MP3 플레이어 심지어는 배나 자동차에까지 사용되고 있으며 모두 IC 기술로 인하여 가능하게 된 것입니다. IC기술로 발전된 현대 사회에 감사하며 글을 마칩니다.

첨부된 사진은 제가 가지고 있는 진공관 앰프와 IC를 비교한 사진입니다. 빨간색 사각형 안에 들어 있는 것이 OPA2134PA라는 IC입니다. 물론 IC는 헤드폰용 앰프이고(0.3w), 진공관 앰프는 스피커를 울리는 용도(15w)로 출력이 다르기만 하지만 진공관 앰프가 가진 대부분의 기능을 저 작은 IC 하나가 하고 있다는 것을 고려한다면 IC라는 것이 얼마나 강력한 능력을 가진 것인지 알 수 있을 것입니다.
(iam)