알고 살아가자/일상의 지식 257

집적도, 무어의 법칙은 희미해져 간다

지난 수십 년간, 전 세계 반도체 업계를 지배한 패러다임이 있었다. 인텔의 공동 창립자이자 명예회장인 고든 무어(Gordon Moore)의 이름을 딴 ‘무어의 법칙(Moore’s Law)’이 바로 그것이다. 반도체의 집적회로 성능은 2년마다 2배로 증가한다는 이 법칙은 1960년대 중반 이래로 반도체 산업을 지배해 왔다. 사실, 제품 개발의 트렌드이니 ‘법칙’이라는 명칭을 붙이기에는 다소 무리한 감이 없지 않았으나 그럼에도 불구하고 수많은 엔지니어들의 피와 땀 혹은 ‘공밀레’를 통해 이 법칙은 지켜져 왔고 이를 통해 IT 산업은 빠른 발전을 거듭할 수 있었다. 그러나 최근 작아질 대로 작아진 반도체 공정으로 무어의 법칙은 그 유효성에 한계가 도래했다. 이와 함께 ‘대단위 투자 ~ 반도체의 집적도 향상 ~..

미니 LED TV의 시대

삼성과 LG가 미니 발광다이오드(LED) TV 시장에서 맞붙는다. 내달 나란히 출시를 앞둔 두 업체는 서로 자사 제품 우수성을 강조하면서도 전략을 다르게 가져가며, 직접 대결 구도는 피하는 모양새다. 그러나 성장 잠재력이 큰 미니 LED TV 시장 주도권 확보를 위해 정면 대결은 불가피하다. 치열한 눈치싸움이 펼쳐질 판매가격 설정부터 마케팅, 유통 등 초기 시장 선점에 총력을 기울일 것으로 보인다. ◇ 베일 벗은 삼성-LG 미니 LED TV 출격 '카운트다운' 미니 LED TV는 광원 역할을 하는 백라이트 주변에 100∼200마이크로미터(㎛) 크기 LED를 촘촘하게 넣은 액정표시장치(LCD) 기반 제품이다. 기존 LCD 단점인 명암비를 크게 개선했다. 삼성전자와 LG전자 미니 LED TV는 비슷한 시기에..

OLED, 모니터로 간다

삼성디스플레이는 오는 3월부터 화면 주사율 90헤르츠(Hz)의 노트북용 유기발광다이오드(OLED)를 본격 양산한다고 21일 밝혔다. 기존에 나온 노트북용 OLED는 대부분 60Hz로, 삼성디스플레이는 최근 노트북용 90Hz OLED 개발을 완료, 올해부터 본격적인 공급을 시작한다. 다수의 글로벌 정보기술(IT) 업체들도 화면 주사율 90Hz의 고급형 OLED 노트북을 올해 출시할 예정이다. 화면 주사율은 1초간 화면이 몇 번 바뀌는지를 나타내는 수치다. 주사율이 높을수록 더 많은 화면이 더 빠르게 바뀌면서 끊김 없는 자연스러운 영상을 즐길 수 있다. 주사율 90Hz는 90개의 정지 화면이 1초 동안 빠르게 바뀌면서 사람이나 차가 실제로 달리는 것처럼 보인다. 다만 주사율이 너무 높으면 그만큼 발열과 소비..

머리카락 굵기의 도로가 운동장인 모빌리티들

3D프린팅으로 빚어낸 마이크로스위머의 항해 잔잔한 바다 위를 항해하는 배에서 금방이라도 선원들이 나와 분주하게 움직일 것 같다. 선실부터 지붕 위 굴뚝까지 정교하게 구현된 이 배의 크기는 단 30μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m). 머리카락 위에 올려놓으면 마치 4차선 도로 위를 달리는 승용차처럼 보일 정도다. 마이크로보트는 과산화수소 수용액 위를 분주하게 항해한다(사진). 다니엘라 크래프트 네덜란드 라이덴대 물리학과 교수팀이 지난해 10월 국제학술지 ‘소프트 매터’에 공개한 마이크로스위머(microswimmer) 6종 중 하나다. 마이크로스위머는 자체 추진력을 가지고 액체 속에서 움직일 수 있는 작은 입자를 뜻한다. 연구팀은 마이크로보트를 포함해 나선형 모양, 로티니 파스타처럼 생긴 소용돌이..

플라즈마와 생활

최근 우리나라의 핵융합 실험 장치인 케이스타(KSTAR)가 1억℃ 상태의 플라스마(plasma)를 20초간 유지하며 기존의 세계 최고 기록을 갈아치워 전 세계의 이목이 집중되었다. KSTAR는 미래 청정에너지인 핵융합 에너지 상용화에 필수적인 초고온 플라스마를 300초 이상 유지하기 위한 조건을 연구하기 위해 지난 2007년 건설된 우리나라의 대표적인 연구시설이다. 주목할 점은 플라스마의 활용도다. 물질의 제4상태로 불리는 플라스마는 그동안 핵융합이나 가속기 같은 거대과학(Mega Science)에서나 활용되는 물질로 여겨져 왔었다. 그런데 최근 들어 플라스마가 생활 속 문제 해결에 있어서도 꼭 필요한 존재라는 사실이 밝혀지고 있어 관심이 모아지고 있다. 생활 속 문제 해결의 열쇠로 진화하고 있는 플라스..

QD-OLED, 내년에 시장으로

삼성디스플레이가 퀀텀닷(QD) 디스플레이 사업에 속도를 낸다. 라인 구축을 마무리하고 시험생산에 돌입한다. 8일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 충남 아산캠퍼스 QD 생산라인 ‘Q1’의 시험가동에 들어갔다. 지난 7월 설비 반입식 이후 5개월 만에 라인 설치를 마무리했다. Q1은 시험생산에 이어 수율 안정화 등을 거친 뒤 내년 하반기부터 본격 가동될 전망이다. 초기에는 월 3만장 내외 생산능력(CAPA) 수준으로 진행된다. QD디스플레이는 2~10나노미터(nm) 크기 반도체 입자인 양자점 물질을 활용한다. 백라이트유닛(BLU) 없이 자발광한다. 삼성디스플레이의 초기 제품은 청색(B) 유기발광다이오드(OLED)를 발광원으로 QD컬러필터를 활용해 구현된다. 이는 QD-OLED로 불린다. 해당 필터는 녹색(G)..

최초의 원자로

1942년 12월 2일 미국 시카고대 미식축구장 지하에 긴장한 표정의 물리학자들이 하나둘 모였다. 이날은 세계 최초의 원자로인 ‘시카고 파일 1호(CP-1)’의 시험 가동이 예정돼 있었다. 대도시 한복판에서 이뤄지는 위험천만한 실험이다. CP-1은 ‘핵분열’을 조절하는 원자로다. 핵분열은 불안정한 방사성 원소가 더 작은 원자핵으로 분열되는 현상이다. 1939년 독일의 유대계 물리학제 리제 마이트너가 발견했다. 핵분열 과정에서 큰 에너지와 중성자 2~3개가 함께 방출돼 주변의 방사성 원소를 분열시킬 수 있다. 도미노처럼 차례로 원자핵이 분열되는 ‘연쇄 반응’이 일어나면 막대한 에너지를 얻을 수 있다. 하지만 핵분열을 통제하는 게 관건이었다. 방사성 원소가 너무 적으면 연쇄 반응이 일어나지 않고, 반대로 너..

주기율표는 진화한다?

주기율표란 원소를 배열한 표를 말한다. 원자핵 속에 들어있는 양성자수인 원자번호와, 전자 배열, 그리고 화학적 특성에 따라 원소를 배열하고 있다. 주기율표를 만드는 것을 처음 시도한 사람은 독일의 화학자 마이어(Julius Lothar Meyer, 1830~1895)다. 그는 1964년 원자가(valence)를 기준으로 49가지 원소들을 배열한 표를 만들었다. 기존 표준형 주기율표에 대한 논란 이어져 그러나 주기율표를 완성한 사람은 러시아 화학자인 멘델레예프(Dmitri Mendeleev, 1834~1907)다. 그는 1869년 3월 6일 원소의 성질에 따라 여러 원소들의 원자량을 분류해 ‘원소의 구성 체계에 대한 제안’이란 제목의 논문으로 63개의 원소가 배열된 주기율표를 발표했는데 이것이 최초의 주기..

불굴의 과학자들, 페러데이와 카버

수학을 못 하는데 물리학자가 될 수 있을까? 오늘날 ‘전자기학’의 아버지라 불리는 마이클 패러데이(Michael Faraday, 1791~1867)는 불우한 환경 속에서 자라 제대로 된 교육을 받지 못해 형편없는 수학 실력을 가졌지만 영국의 전자기학과 전기화학 분야에 커다란 공헌을 하며 당대 최고의 과학자로 이름을 날렸다. 노예로 태어나 납치를 당해 경마용 말 한 마리 값에 팔리는 수모를 겪으면서도 현재 미국의 바이오 기반 제품과 에너지를 생산한 선구자 조지 워싱턴 카버(George Washington Carver, 1864~1943)도 있다. 모두 신분과 차별, 멸시와 조롱을 이겨내고 당당히 최고의 자리에 선 천재들이다. 마이클 패러데이, 수학을 모르는 가난했던 과학자 마이클 패러데이는 자기에 의해 전..

QNED, 실용화로 가나?

삼성디스플레이가 사업화를 준비중인 차세대 디스플레이 QNED 기술 완성도가 양산이 가능한 수준에 근접했다는 분석이 나왔다. 디스플레이 시장 조사 업체인 유비리서치(대표 이충훈)는 삼성디스플레이가 사업화를 준비중인 QNED 관련 출원한 특허들 중에서 올해 10월 2째주까지 공개된 94건을 정밀 분석했다. 지난 상반기에는 41건의 특허로서 QNED를 분석하였으며, 추가로 확보된 특허들에서는 6개월 정도 기간 차이가 있었지만, 놀란 만한 기술적인 진보가 확인됐다. 백플레인(Backplane)은 7T2C TFT이며 nano-rod LED를 정렬하기 위한 정렬용 트랜지스터(오실레이터, oscillator)와 리페어용 트랜지스트가 같이 배치되어 있는 것으로 파악됐다. 모바일 기기용 OLED에 사용되는 TFT 구조와..