EP.1-1 트랜지스터 — 종이 구멍을 대신할 ‘빛의 스위치’

이 장의 흐름

1. 종이의 한계: 왜 트랜지스터인가?

앞서 본 천공카드(OMR)는 위대했습니다. 하지만 결정적인 문제가 있었죠. 구멍을 뚫는 기계적 속도가 전기의 속도를 따라가지 못한다는 것이었습니다.

여기서 인류는 '반도체'라는 마법의 돌을 찾아냅니다. 움직이는 부품 없이, 오직 전압의 차이만으로 전기를 통과시키거나 막는 트랜지스터가 탄생한 것입니다.

트랜지스터는 천공카드의 구멍과 똑같은 일을 합니다. 다만 종이 대신 '전자 장벽'을 이용할 뿐입니다.

컬렉터/이미터: 전기가 흐르는 메인 통로입니다. (미로의 길)
베이스(Base): 바로 이 부분이 '종이 구멍'을 대체합니다. 여기에 아주 작은 전압을 걸어주면, 막혀 있던 전자 장벽이 무너지며 메인 통로가 열립니다.

물리적 통찰: 0과 1의 진화

천공카드에선 '구멍이 있냐 없냐'가 0과 1이었죠?
트랜지스터에선 '베이스에 전압이 있냐 없냐'가 0과 1이 됩니다. 이제 명령을 내리기 위해 종이를 뚫을 필요 없이, 전기 신호를 쏘아주기만 하면 됩니다.

질문자님이 말씀하신 "다 만들어진 전선 길 위에 전압을 흘려 0과 1을 표현한다"는 원리가 여기서 완성됩니다.

우리가 코딩할 때 쓰는 if (input == 1)이라는 조건문은 사실 트랜지스터에게 다음과 같이 명령하는 것입니다.

"지금 베이스(Base)에 전압을 줘서, 저 미로의 빗장을 열어라!"

이 스위치들이 수억 개가 얽히고설키면, 우리가 직접 전선을 꼽지 않아도 전기 신호만으로 미로의 모양을 실시간으로 바꾸는 '가변적 미로'가 완성되는 것입니다.

정리하자면

1. 전선 시대: 길을 직접 만듦 (노동)
2. 천공카드 시대: 길을 종이에 기록함 (박제)
3. 트랜지스터 시대: 전압으로 길을 선택함 (제어)

NEXT EP.1-2
래치와 플립플롭 — 스위치로 만든 ‘전기 박제’ →