전자공학의 역사와 중요한 발전사

전자공학의 간단한 역사와 현재의 전자공학이 있게 만든 몇 가지 중요한 발전사를 살펴보겠다.

전기 및 전자기학 개척자들의 이름을 이 분야에서 널리 알려진 단위로 사용하였다. Ohm, Ampere, Volta, Farad, Henry, Coulomb, Oersted, Hertz 등이 있다. 

초기 전자공학의 실험은 독일의 Heinrich Geissler가 유리로 만든 진공관의 전류에 대한 실험이었다. Geissler는 유리관에서 공기를 빼고 전류를 통하면 유리관이 빛을 내는 것을 발견하였다. 그 후 William Crookes는 Geissler와 유사한 실험을 하여 진공관에서 전류가 입자로 구성되었다는 것을 발견하였다. Thomas Edison은 탄소 필라멘트판으로 구성된 전구로 실험을 하여, 뜨거운 필라멘트에서 양(+)전하를 가진 판으로 전류가 흐른다는 사실을 발견하였다. 

무선통신의 기원은 1844년이지만, 전자공학은 진공관 증폭기가 출현한 20세기의 개념으로 간주하여야할 것이다. 오직 한쪽 방향으로만 전류가 흐르는 초기의 진공관은 Flemming에 의해 1904년 제작되었다. Flemming Valve라 불리는 이 장치는 진공관 다이오드의 선두주자격이다. 1907년에 Lee deForest가 진공관에 망을 추가하여 미세한 신호를 증폭할 수 있는 장치를 개발하였는데, 이를 audiotron이라 한다. Lee deForest는 이러한 제어부분을 추가함으로써 전자공학의 혁명이라고 할 수 있는 장을 마련하였다. 결국 그의 개발로 대륙 간의 전화 개통과 라디오 청취가 가능하게 된 것이다. 1912년에 캘리포니아의 산호세에서는 정기적으로 음악을 방송하게 되었다. 1921년 상공부장관이 처음으로 라디오 방송허가를 내주었는데 2년내에 600개가 허가 되었다. 1920년대 말에는 많은 가정에서 라디오를 들을 수 있었다. Edwin Armstrong은 새로운 3극관이라고하는 새로운 라디오를 개발하여 고주파 통신의 문제를 해결하였다. 1923년 처음으로 TV 진공관을 발명하였고, 1927년 특허를 완벽하게 TV에 적용하였다. 

1930년대에는 진공관 대신 금속관을 이용하는 라디오, 자동 이득 조정 장치, 방향성 안테나 등 많은 부분에서 진전을 보였다. 또한 이 시대에 처음으로 저자 컴퓨터가 등장하게 되었다. 현재와 같은 컴퓨터의 기원은 미국의 Ohio 주립대학에서 시작을 하였다고 볼 수 있다. 1937년에 논리연산을 하기 위한 진공관과 메모리 소자인 커패시터로 구성된 ABC라고 부르는 컴퓨터를 제작하였다. 영국에서는 1939년에 극초단파 발진기인 마그네트론을 발명하였으며, 같은 해에 미국에서는 클라이스트론(klystron) 극초단파 지공관이 개발되기도 하였다.

1940년대 2차 세계 대전 동안에 전자공학이 급진적으로 발달하였다. 마그네트론과 클라이스트론으로 레이더와 초고주파 통신이 가능해졌고, 레이더의 성능을 높이기 위하여 음극 진공관이 개선되기도 하였다. 컴퓨터를 개발하기 위한 노력이 계속되어, 1946년 처음으로 프로그램을 저장한 후에 처리하는 Eniac이라는 컴퓨터가 펜실베니아 대학에서 개발되었다. 1947년에는 가장 위대한 발명인 트랜지스터가 개발되었다. 트랜지스터가 발명된 해에는 PCB(Printed Circuit Board : 인쇄회로기판)가 소개되어졌으며, 1951년 처음으로 트랜지스터가 상업적으로 사용될 수 있도록 제작되었다. 

1950년대에 중요한 발명 중 하나인 IC(Integrated Circuit : 집적회로)가 TI(Texas Instrument)에서 1958년 최초의 집적회로가 만들어졌다. 이 발명은 현대 컴퓨터 시대를 여는 견인차 역할을 했을 뿐 아니라 의료, 통신, 제조 및 오락산업에 일대변화를 가져오게 했다. 

1960년대에는 우주경쟁의 시대가 되었고, 초소형 회로 및 컴퓨터 개발에 박차를 가하게 되었다. 우주경쟁은 신속한 전자공학 발전의 밑거름이 되었다. 1965년 Fairchild라는 반도체 회사에서 OP-Amp (연산증폭기)를 설계하였다. 그 후 이 증폭기는 산업계의 표준이 되었고 후에 문제점들이 해결되었다. 

1971년 최초의 마이크로프로세서가 나왔는데 Fairchild라는 회사를 그만둔 몇 명의 사람들이 모여서 만든 Intel에서 Eniac 컴퓨터의 성능과 동일한 프로세서를 만들었다. 1975년 최초의 개인용 컴퓨터가 출시 되었다. 1970년대에는 휴대용 계산기 및 광학을 이용한 집적회로가 등장하였다.

1980년대까지 미국 가정의 반 이상이 TV 안테나 대신에 케이블을 연결하게 되었다. 전자제품의 신뢰도, 속도 및 소형화뿐만 아니라 PC 기판 자동 검사 및 조절과 같은 기능의 발전은 1980년대에도 계속되었다. 

1990년대에는 인터넷이 널리 사용되게 되었다. 1990년대는 인터넷의 발전으로 여러 회사들이 개인용 홈페이지와 라디오 방송 개발에 진출하기 시작하였다. 1990년대의 경제 발전은 정보 교환과 전자 상거래가 큰 역할을 하였다. 몇몇의 과학자나 공학자에서 시작된 인터넷은 이제 많은 사람들이 사용하는 통신 수단의 가장 중요한 부분이 되었다.

1995년 미연방 통신 위원회는 디지털 라이오 방송을 위하여 주파수를 할당하였고, 1996년에 차세대 TV방송을 위한 표준을 제정하였다. 

2000년대에 들어서게 되면서 중요한 점은 인터넷의 폭발적인 증가로 과학자들은 대용량의 정보 처리를 할 수 있는 슈퍼컴퓨터를 생각하게 되었다. 새로운 국제적인 정보망은 World Wide Web보다 더 큰 용량이 되어, 사용자는 슈퍼컴퓨터의 방대한 양의 정보와 시뮬레이션 자료를 얻을 수 있을 것이다. 

이러한 기술발전을 바탕으로 상상도 못했던 기술들이 앞으로 쏟아져나올 것이라고 예상이 된다. 

그럼 이만 ~~~