안녕, 난 세상 구석구석을 누비는 탐험가 파리야! 요즘 뉴스를 보면 반도체 이야기가 끊이질 않아. 인공지능(AI)이 빠르게 발전하면서 기업도 나라도 반도체 기술 경쟁에 뛰어들었거든. 반도체가 도대체 무엇이길래 이렇게 중요해진 걸까? 지금부터 나와 함께 알아보자!
선생님도 부모님도 부쩍 반도체 이야기만 해. 얼마나 많이 들었으면 꿈에서는 반도체를 빨아들이는 괴물까지 나왔다니까! 반도체가 없으면 세상이 멈춘다는데 정말 그럴까?
세상을 움직이는 반도체
반도체는 자동차, 냉장고, 신호등, 비데까지 생활 곳곳에 숨어 있어요. 이렇게 반도체가 널리 쓰이는 이유는 무엇일까요? 반도체는 전기 신호를 이용해 정보를 처리하는 핵심 부품이기 때문이에요.
물질은 전기가 잘 통하는 ‘도체’와 거의 통하지 않는 ‘부도체’로 나눌 수 있어요. 은이나 구리는 도체이고 고무나 플라스틱은 부도체예요. 반도체 물질은 이 둘의 중간 성질을 가져요. 평소에는 전기가 잘 통하지 않지만 다른 원소를 섞으면 전기가 통하도록 만들 수 있어요.
대표적인 반도체 물질은 실리콘이에요. 실리콘 원자의 가장 바깥쪽에는 전자 4개가 있어요. 이 전자들은 이웃한 실리콘 원자와 단단히 결합해서 전류가 잘 흐르지 않아요. 그런데 실리콘에 붕소, 인 등을 섞으면 자유롭게 움직이는 전자들이 생겨 전류가 흘러요.
과학자들은 이 성질을 이용해 트랜지스터라는 수 nm(나노미터)●크기의 부품을 만들었어요. 트랜지스터는 전류를 흐르게 하거나 막는 역할을 해요. 전류가 흐르면 1, 흐르지 않으면 0이라는 신호가 생겨요. 스마트폰 같은 전자기기는 수십억 개의 트랜지스터를 켜고 끄면서 정보를 1과 0으로 나타내요. 스마트폰에서 데이터를 잠시 보관하는 장치인 디램(DRAM)에는 트랜지스터가 약 160억 개 들어 있어요. 이런 트랜지스터와 여러 전자 부품이 모여 만들어진 칩을 흔히 ‘반도체’라고 줄여 불러요.
AI가 발전하면서 반도체는 더욱 중요해졌어요. AI는 수많은 글과 사진, 영상을 학습하고 엄청난 양의 데이터를 빠르게 계산해요. AI가 데이터를 학습하고 저장하는 장치를 만들려면 반도체가 꼭 필요해요. 김지영 K-문샷● 반도체 PD이자 서울대 교수는 “데이터를 저장하는 메모리 반도체 분야 기술은 우리나라가 세계 1등”이라고 말했어요.
일상 곳곳에 쓰이는 반도체
반도체가 없다면 어떻게 될까?
