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백열등 몰아낸 LED 혁명 주역 일본계 3명 노벨물리학상 받아

중앙일보 2014.10.08 01:09 종합 8면 지면보기
21세기 ‘램프 혁명’을 이끈 일본계 과학자 3명에게 올해 노벨물리학상이 돌아갔다. 아카사키 이사무(赤崎勇·85) 일본 나고야대·메이조대 교수, 아마노 히로시(天野宏·54) 나고야대 교수, 나카무라 슈지(中村修二·60) 미국 샌타바버라 캘리포니아(UC샌타바버라)대 교수가 주인공이다.



 스웨덴 왕립과학원 노벨물리학상 선정위원회는 7일 “에너지 효율이 높고 친환경적인 광원(光源)인 푸른색 발광다이오드(LED)를 개발하는 데 공헌했다”며 세 사람을 수상자로 선정했다. 아카사키·아마노는 일본 국적이고 나카무라는 일본에서 나고 자랐지만 현재 미국 국적이다. 이로써 일본 출신 노벨 과학상 수상자는 19명, 일본 국적자는 17명이 됐다.



 램프의 성능은 같은 에너지로 얼마나 밝은 빛을 내느냐에 달렸다. 기름등잔은 W당 0.1lm(루멘·빛의 밝기를 나타내는 단위) 정도의 빛을 낸다. 백열등은 16lm, 형광등은 70lm 정도다. 요즘 쓰이는 LED등의 밝기는 W당 300lm이나 된다. 같은 에너지로 백열등의 18배, 형광등의 4배 이상의 빛을 내는 셈이다. 더구나 LED는 반도체를 이용해 빛을 내기 때문에 등의 크기를 크게 줄일 수 있다는 장점도 있다.



  세 사람은 이런 LED등을 상용화하는 데 가장 큰 공을 세운 이들이다. 빛의 삼원색은 빨강(R)·초록(G)·파랑(B)색이다. 이 세 가지 색깔 빛이 있어야 모든 색을 표현할 수 있고, 조명에 쓰이는 흰빛을 만들 수 있다. 빨강·초록빛을 내는 LED는 1960년대 상용화됐다. 세 사람은 1990년대 갈륨질소화합물(갈륨나이트라이드·GaN)을 이용해 마지막 남은 푸른색 LED를 상용화해 LED 조명의 길을 텄다. 임현식 동국대 물리학과 교수는 “빨강·초록빛을 내는 반도체 물질은 흔한 반면 푸른빛을 내는 물질은 극히 드물다”며 “고효율 갈륨나이트라이드 박막 기술을 개발한 것이 세 사람의 가장 큰 업적”이라고 설명했다.



 이들 중 나카무라는 일본 특유의 종신고용과 연공서열 문화를 뒤흔든 인물로도 유명하다. 그는 니치아(日亞)화학에서 근무하던 시절 푸른색 LED를 개발해 회사에 엄청난 이득을 안겼다. 하지만 회사가 고작 2만 엔의 포상금을 주고 특허권을 독차지하자 미국으로 건너가 회사를 상대로 소송을 벌였다. 결국 2005년 일본 회사가 개인에게 지급한 보너스로 역대 최고 금액인 8억4000만 엔을 받아냈다.



김한별 기자
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