나카무라 슈지는 누구인가? - 두번째글
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- 2002-10-25 12:03
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이글은 http://www10.u-page.so-net.ne.jp/rk9/gibs/Nakamura.html 에 올라있는 내용을 의역, 첨가한 것입니다. 연구에 대한 나카무라 슈지씨의 집념, 2류 과학기술자로서 시작한 그가 일본에서 당한 고생과 말할수 없는 천대, 그리고 엄청난 성공에 감동받아서 이 글을 올림니다. 현재 나카무라 슈지씨는 전직장인 니치아화학공업을 상대로, 자기가 근무하면서 취득한 특허에대해 정당한 대가로 20엑엔을 지불하라는 소송을 진행하고 있으며, 그결과는 한국 이공계인력의 지적재산권 행사및 합당한 대우개선에 영향을 줄것으로 예상합니다.
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세계 최초의 청색 LED· LD 개발자 나카무라 슈지
1. 청색 LED（발광 다이오드）
빛을 내는 광원에는 전구, 형광등, 그리고 LED가 있다．전구는, 필라멘트에 전기를 흐르게 하고，그것이 고온에서 뜨거워지는 것에 의해 빛을 발한다. 형광등은, 방전에 의해 나오는 자외선이 형광 도료에의해 빛으로 변하는 과정을 통해 빛을 발한다．반면 LED는, 반도체에 흐른 전기가 직접 빛으로 변하기 때문에 다른 광원과 비교해 효율· 내구성에서 우수하다. 하지만 LED는，20년 이상 적색과 녹색밖에 없었다．나카무라씨가 청색을 발명했기 때문에 색의 3원색이 갖추어지게 되었고，LED로 약 1600만색의 표현이 가능하게 됐다. 대형 풀 컬러 디스플레이가 가능해진 것은，청색 LED가 개발됐기 때문이다．
2. 청색 LD（레이저 다이오드）
레이저는，CD나 DVD로 데이터를 기록하거나, 저장된 데이타를 읽기위해 사용된다．청색레이져는 파장이 짧아서 단위면적에 보다많은 데이타를 저장할수 있다. 따라서 종래의 적색 레이저와 비교해, 기록할 수 있는 데이터양을 2배이상 증가시킬수 있다.
3. 취직
나카무라씨는 일본 시코쿠에 있는 토쿠시마대학 전자공학과 석사과정을 톱으로 졸업했다．일본 시코쿠지방은 4대섬중에서 가장 발전이 뒤쳐진 곳이다. 원래 그는 쿄토의 대기업에 취직이 정해졌지만, 학생신분으로 결혼, 아이가 태어났기 때문에 아이 교육에 좋은 고향 기업에 취직했다．그곳이 토쿠시마현에있는 니치아화학공업 이었다. 입사후 나카무라씨는 개발과에 배속됐다． 개발부의 스텝은 과장 이하４명에 예산도 그다지 없었다. 처음 정해진 일은 혼자서 황,녹색 LED의 재료인 GaP의 연구를 하는 것이었다.
2. 연구에 있어서 고뇌
먼저 결정화 실험을 하기 위해 투명한 석영관이 필요했다．그러나 돈이 없기 때문에 아침부터 저녁까지 용접하고 만들었다.（산소, 수소 봄베를 １일에 ２~３개 사용했다고 한다.）또 원료를 넣었던 투명 석영을 가열하기 위한 전기로도 스스로 만들었다．그러나 원료인 붉은인은 성냥등 화약의 재료이고, 석영관에 금이가서 공기가 들어가면 전기로가 폭발했다．이런 사고가 한달에 １∼２ 회 있었다고한다. 또 측정기기 카탈로그를 청구해도, 대부분의 회사가 카탈로그를 보내주지 않았고 영업도 오지 않았다．
3. 팔리지 않는 제품
나카무라씨는 대기업 제품과 동등한 품질을 가지는 적색 LED와 적외선 LED의 제품화에 성공했다. 그의 장치제작 실력은 뛰어났고, 특히 용접기술은 「귀신같은 솜씨」로 인정받을 정도였다고 한다. 그러나 이름이 알려져 있지 않는 중소기업인 니치아 화학의 제품을 사주는 기업은 거의 없었다．나카무라씨는 회사가 형광체로 벌어드리는 이익을 LED의 개발에 사용하고 있었기 때문에, 상사로부터 몇 번이나 꾸중을 들었다.
4. 자신의 연구
나카무라씨는 지난 10년간 회사가 명령하는 대로 연구했지만 실패로 끝났기 때문에, 이제부터는 자신이 생각하는 것을 연구하기로 결정했다. 그는 GaP를 연구할 때부터 원했지만, 상사의 반대로 불가능했던 청색 LED의 연구를 사장에게 건의했다. 그리고 사장에게 청색 LED의 개발，거액의 개발비，미국유학을 건의했고 승락을 받았다. 사장은 나카무라씨의 10년간에 걸친 신제품 개발능력을 인정해 주었던 것이다.
5. 미국유학에서 겪은 굴욕
1988년 나카무라씨는 미국 플로리다 대학에 1년간 유학했다．그러나，나카무라씨는 박사학위도 갖지 않고，논문도 쓰고 있지 않았기 때문에 개발자가 아니고，단순 작업원으로 다루어졌다．(그는 1993년 토쿠시마대학에서 논문박사제도로 박사학위를 취득했다.) 나카무라씨가 논문을 쓸수 없었던 것은，회사가 비밀유지를 위해 금지하고 있기 때문이었다．
5. 재료의 선택
청색 LED를 만들기위해서는 다음과 같은 성질을 만족시켜야한다. 첫째, 2.6eV 이상의 밴드갭을 가지고 있는 재료가 있어야한다. 둘째, pn 양방향의 도선제어가 가능해 pn접합이 가능해야한다. 이런 성질을 만족시키는 재료에는 SiC，ZnSe，GaN이 있다．하지만 SiC로는 어두운 LED밖에 만들수 없었다．그리고 GaN은 결정화하기 힘들었다. 그 때문에 대다수의 대기업들은，ZnSe의 개발을 하고 있었다．그러나 나카무라씨는 대기업과 같은 것을 하면, 성공하더라도 중소기업인 자기회사 제품이 팔리지 않을 것을 알고 있었기 때문에 GaN - Gallium Nitride -을 실험재료로 선택했다．또，무의식적으로 남을 흉내내거나 편견을 가지지 않도록 ，과거 논문을 읽지 않고 실험 데이터만을 믿고 실험하기로 결정했다.
6. Two flow MOCVD
나카무라씨는，신정휴가 이외는 쉬지 않고 매일 아침 7시에 출근하면서，회의나 전화에도 응하지 않고 연구에 몰두했다. 그러나，좀처럼 GaN은 결정화되지 않았다. GaN을 결정화시키기 위해서는，1000℃정도로 뜨거워진 기판에 GaN 가스를 불어넣지 않으면 안되었다．나카무라씨는 불어넣은 GaN 가스가 1000℃이상에 가열된 기판에 의해서 날려 올라가서 기판에 충분히 도달하지 않고 있다고 생각했다. 그래서「Two flow MOCVD」라고 말한 방법을 생각해 냈다. 이것은 GaN이 날려 올라가지 않도록，다른 가스를 위로부터 분사해서 GaN가스를 꽉 누르는 방법이었다．이 방법에 의해 세계 최고의 GaN막을 만드는 것에 성공했다．그리고 나서 반년후, 빛은 약하지만 청색 LED를 만드는 것에 성공했다. ( 밝기는 SiC의 ２배정도이였다）그러나 미국의 대기업이 ZnSe로 청,녹색 레이저 개발에 성공했다는 뉴스가 전해졌다.
7. ZnSe vs. GaN
뉴스 직후, 나카무라씨는 일본 응용물리학회에 GaN를 이용한 청색 LED 개발성공을 발표했다. 하지만 ZnSe에 의한 청색LED 개발성공 발표에는 500명이상 사람들이 몰린반면, 자신의 GaN를 이용한 청색LED 성공 발표에는 2∼3명정도 모인 것이 전부였다고 한다．그 후 나카무라씨는 미국 GaN 학회에 초대되었고，발표된 ZnSe 레이저의 결점을 알았다. 발표된 레이저의 수명은 0.1초 정도로 ，LED의 수명은 10초정도였다．그러나 나카무라씨의 GaN LED는, 빛은 약하지만 수명이 1000시간 정도이였기 때문에，나카무라씨가 개발한 청색 LED의 쪽이 우수하다고 인정되었다.
8. 세계 최초，청색 LED
나카무라씨는 더블헤테로 구조의 LED，LD의 개발을 목표로 잡았다．더블헤테로구조로 하면 LED의 출력이 100배 정도가 향상되기 때문이다．그러나 회사측은 빨리 제품화하고 싶었기 때문에，빛이 약한 청색 LED를 제품화하자고 독촉했다. 나카무라씨는 연구를 여기에서 그만두면 대기업에 곧바로 따라 잡힐수 있다고 생각했기 때문에，회사의 독촉을 무시하고 연구를 계속했다．그리고 1993년 12월 13일，세계최초로 종래 밝기의 100 배에 달하는 청색 LED의 제품화에 성공했다．
9. 니치아의 레이저
1995년，나카무라씨는 청색 레이저의 개발에도 성공했다．1996년，나카무라씨는 노벨상 수상자밖에 초청되지않는 국제 반도체물리회의 특별강연초청을 받았다.
이미 니치아화학의 레이저 구조는 발표되었고，다른 대기업들은 그것을 모방하려 하고있다. 그러나, 그 막질은 니치아화학의 것보다도 뒤떨어진다．막질은 Two flow MOCVD에 만들어진다．Two flow MOCVD의 구조도 1992년에 발표했지만，중요한 기술적 부분은 논문에 쓰지 않았고, 또한 반응 장치는 기존장치를 개조해 만들고 있기 때문에 장치를 개조할 수 있는 사람이 없으면 만들기 불가능하다. 나카무라씨는 10년간 직접 장치를 만들었기때문에 반응 장치를 개조할수 있었던 것이다.
10. 퇴사
1999년 12월 27일 ，나카무라씨는 회사에 사표를 냈다．이유는 고출력 청색,자주색 반도체 레이저의 개발에 더이상 목표를 둘만한 것이 없어졌기 때문이었다. 이 때，나카무라씨가 그만두는 것을 회사의 상사는 아무도 몰랐다고 한다．나카무라씨가 회사를 그만두는 것이 알려지면서，미국 기업이나 대학으로부터 스카우트 제의가 들어왔다. 그중에는 몇억엔의 연봉을 제시한 곳도 있었다．그러나，일본 기업으로부터의 스카우트제의는 한곳도 없었다. 나카무라씨는 2000년 2월부터 미국 U.C.Santa.Barbara 에 정교수로 스카우트되었다. 이 대학은 급여를 9개월분밖에 지불하지 않는다. 그리고 군이나 민간기업이 흥미를 갖는 테마를 선택해 연구자금을 모집해야만, 나머지 3개월분의 급여와 학생을 고용할수있는 연구비를 마련할수 있는 시스템이다. 나카무라씨는 대학이지만 기업과 비슷한 시스템과 기술을 높이평가하는 분위기가 마음이 든다고 한다.
2002년9월19일, 나카무라 슈지씨가 니치아화학공업을 상대로한 소송에 대해 토쿄지방재판소는 회사측에 승소판결을 내렸다. 이재판은 나카무라씨가 니치아화학공업에 재직중 취득한 특허의 소유권이 자신에게 있다는 것을 인정하도록 요청한 소송으로, 대상특허는 GaN계 발광소자에대한 특허 (특허번호 제2628404호) 였다. 나카무라씨는 재판소가 특허의 소유권이 회사에 있다고 결정하더라도, 특허를 니치아화학공업에 양도한것에 대한 '상당의 대가'를 요구하는 소송도 내었다. 재판소는 상당의 대가가 얼마인가를 심리할것이다.
이글은 http://www10.u-page.so-net.ne.jp/rk9/gibs/Nakamura.html 에 올라있는 내용을 의역, 첨가한 것입니다. 연구에 대한 나카무라 슈지씨의 집념, 2류 과학기술자로서 시작한 그가 일본에서 당한 고생과 말할수 없는 천대, 그리고 엄청난 성공에 감동받아서 이 글을 올림니다. 현재 나카무라 슈지씨는 전직장인 니치아화학공업을 상대로, 자기가 근무하면서 취득한 특허에대해 정당한 대가로 20엑엔을 지불하라는 소송을 진행하고 있으며, 그결과는 한국 이공계인력의 지적재산권 행사및 합당한 대우개선에 영향을 줄것으로 예상합니다.
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세계 최초의 청색 LED· LD 개발자 나카무라 슈지
1. 청색 LED（발광 다이오드）
빛을 내는 광원에는 전구, 형광등, 그리고 LED가 있다．전구는, 필라멘트에 전기를 흐르게 하고，그것이 고온에서 뜨거워지는 것에 의해 빛을 발한다. 형광등은, 방전에 의해 나오는 자외선이 형광 도료에의해 빛으로 변하는 과정을 통해 빛을 발한다．반면 LED는, 반도체에 흐른 전기가 직접 빛으로 변하기 때문에 다른 광원과 비교해 효율· 내구성에서 우수하다. 하지만 LED는，20년 이상 적색과 녹색밖에 없었다．나카무라씨가 청색을 발명했기 때문에 색의 3원색이 갖추어지게 되었고，LED로 약 1600만색의 표현이 가능하게 됐다. 대형 풀 컬러 디스플레이가 가능해진 것은，청색 LED가 개발됐기 때문이다．
2. 청색 LD（레이저 다이오드）
레이저는，CD나 DVD로 데이터를 기록하거나, 저장된 데이타를 읽기위해 사용된다．청색레이져는 파장이 짧아서 단위면적에 보다많은 데이타를 저장할수 있다. 따라서 종래의 적색 레이저와 비교해, 기록할 수 있는 데이터양을 2배이상 증가시킬수 있다.
3. 취직
나카무라씨는 일본 시코쿠에 있는 토쿠시마대학 전자공학과 석사과정을 톱으로 졸업했다．일본 시코쿠지방은 4대섬중에서 가장 발전이 뒤쳐진 곳이다. 원래 그는 쿄토의 대기업에 취직이 정해졌지만, 학생신분으로 결혼, 아이가 태어났기 때문에 아이 교육에 좋은 고향 기업에 취직했다．그곳이 토쿠시마현에있는 니치아화학공업 이었다. 입사후 나카무라씨는 개발과에 배속됐다． 개발부의 스텝은 과장 이하４명에 예산도 그다지 없었다. 처음 정해진 일은 혼자서 황,녹색 LED의 재료인 GaP의 연구를 하는 것이었다.
2. 연구에 있어서 고뇌
먼저 결정화 실험을 하기 위해 투명한 석영관이 필요했다．그러나 돈이 없기 때문에 아침부터 저녁까지 용접하고 만들었다.（산소, 수소 봄베를 １일에 ２~３개 사용했다고 한다.）또 원료를 넣었던 투명 석영을 가열하기 위한 전기로도 스스로 만들었다．그러나 원료인 붉은인은 성냥등 화약의 재료이고, 석영관에 금이가서 공기가 들어가면 전기로가 폭발했다．이런 사고가 한달에 １∼２ 회 있었다고한다. 또 측정기기 카탈로그를 청구해도, 대부분의 회사가 카탈로그를 보내주지 않았고 영업도 오지 않았다．
3. 팔리지 않는 제품
나카무라씨는 대기업 제품과 동등한 품질을 가지는 적색 LED와 적외선 LED의 제품화에 성공했다. 그의 장치제작 실력은 뛰어났고, 특히 용접기술은 「귀신같은 솜씨」로 인정받을 정도였다고 한다. 그러나 이름이 알려져 있지 않는 중소기업인 니치아 화학의 제품을 사주는 기업은 거의 없었다．나카무라씨는 회사가 형광체로 벌어드리는 이익을 LED의 개발에 사용하고 있었기 때문에, 상사로부터 몇 번이나 꾸중을 들었다.
4. 자신의 연구
나카무라씨는 지난 10년간 회사가 명령하는 대로 연구했지만 실패로 끝났기 때문에, 이제부터는 자신이 생각하는 것을 연구하기로 결정했다. 그는 GaP를 연구할 때부터 원했지만, 상사의 반대로 불가능했던 청색 LED의 연구를 사장에게 건의했다. 그리고 사장에게 청색 LED의 개발，거액의 개발비，미국유학을 건의했고 승락을 받았다. 사장은 나카무라씨의 10년간에 걸친 신제품 개발능력을 인정해 주었던 것이다.
5. 미국유학에서 겪은 굴욕
1988년 나카무라씨는 미국 플로리다 대학에 1년간 유학했다．그러나，나카무라씨는 박사학위도 갖지 않고，논문도 쓰고 있지 않았기 때문에 개발자가 아니고，단순 작업원으로 다루어졌다．(그는 1993년 토쿠시마대학에서 논문박사제도로 박사학위를 취득했다.) 나카무라씨가 논문을 쓸수 없었던 것은，회사가 비밀유지를 위해 금지하고 있기 때문이었다．
5. 재료의 선택
청색 LED를 만들기위해서는 다음과 같은 성질을 만족시켜야한다. 첫째, 2.6eV 이상의 밴드갭을 가지고 있는 재료가 있어야한다. 둘째, pn 양방향의 도선제어가 가능해 pn접합이 가능해야한다. 이런 성질을 만족시키는 재료에는 SiC，ZnSe，GaN이 있다．하지만 SiC로는 어두운 LED밖에 만들수 없었다．그리고 GaN은 결정화하기 힘들었다. 그 때문에 대다수의 대기업들은，ZnSe의 개발을 하고 있었다．그러나 나카무라씨는 대기업과 같은 것을 하면, 성공하더라도 중소기업인 자기회사 제품이 팔리지 않을 것을 알고 있었기 때문에 GaN - Gallium Nitride -을 실험재료로 선택했다．또，무의식적으로 남을 흉내내거나 편견을 가지지 않도록 ，과거 논문을 읽지 않고 실험 데이터만을 믿고 실험하기로 결정했다.
6. Two flow MOCVD
나카무라씨는，신정휴가 이외는 쉬지 않고 매일 아침 7시에 출근하면서，회의나 전화에도 응하지 않고 연구에 몰두했다. 그러나，좀처럼 GaN은 결정화되지 않았다. GaN을 결정화시키기 위해서는，1000℃정도로 뜨거워진 기판에 GaN 가스를 불어넣지 않으면 안되었다．나카무라씨는 불어넣은 GaN 가스가 1000℃이상에 가열된 기판에 의해서 날려 올라가서 기판에 충분히 도달하지 않고 있다고 생각했다. 그래서「Two flow MOCVD」라고 말한 방법을 생각해 냈다. 이것은 GaN이 날려 올라가지 않도록，다른 가스를 위로부터 분사해서 GaN가스를 꽉 누르는 방법이었다．이 방법에 의해 세계 최고의 GaN막을 만드는 것에 성공했다．그리고 나서 반년후, 빛은 약하지만 청색 LED를 만드는 것에 성공했다. ( 밝기는 SiC의 ２배정도이였다）그러나 미국의 대기업이 ZnSe로 청,녹색 레이저 개발에 성공했다는 뉴스가 전해졌다.
7. ZnSe vs. GaN
뉴스 직후, 나카무라씨는 일본 응용물리학회에 GaN를 이용한 청색 LED 개발성공을 발표했다. 하지만 ZnSe에 의한 청색LED 개발성공 발표에는 500명이상 사람들이 몰린반면, 자신의 GaN를 이용한 청색LED 성공 발표에는 2∼3명정도 모인 것이 전부였다고 한다．그 후 나카무라씨는 미국 GaN 학회에 초대되었고，발표된 ZnSe 레이저의 결점을 알았다. 발표된 레이저의 수명은 0.1초 정도로 ，LED의 수명은 10초정도였다．그러나 나카무라씨의 GaN LED는, 빛은 약하지만 수명이 1000시간 정도이였기 때문에，나카무라씨가 개발한 청색 LED의 쪽이 우수하다고 인정되었다.
8. 세계 최초，청색 LED
나카무라씨는 더블헤테로 구조의 LED，LD의 개발을 목표로 잡았다．더블헤테로구조로 하면 LED의 출력이 100배 정도가 향상되기 때문이다．그러나 회사측은 빨리 제품화하고 싶었기 때문에，빛이 약한 청색 LED를 제품화하자고 독촉했다. 나카무라씨는 연구를 여기에서 그만두면 대기업에 곧바로 따라 잡힐수 있다고 생각했기 때문에，회사의 독촉을 무시하고 연구를 계속했다．그리고 1993년 12월 13일，세계최초로 종래 밝기의 100 배에 달하는 청색 LED의 제품화에 성공했다．
9. 니치아의 레이저
1995년，나카무라씨는 청색 레이저의 개발에도 성공했다．1996년，나카무라씨는 노벨상 수상자밖에 초청되지않는 국제 반도체물리회의 특별강연초청을 받았다.
이미 니치아화학의 레이저 구조는 발표되었고，다른 대기업들은 그것을 모방하려 하고있다. 그러나, 그 막질은 니치아화학의 것보다도 뒤떨어진다．막질은 Two flow MOCVD에 만들어진다．Two flow MOCVD의 구조도 1992년에 발표했지만，중요한 기술적 부분은 논문에 쓰지 않았고, 또한 반응 장치는 기존장치를 개조해 만들고 있기 때문에 장치를 개조할 수 있는 사람이 없으면 만들기 불가능하다. 나카무라씨는 10년간 직접 장치를 만들었기때문에 반응 장치를 개조할수 있었던 것이다.
10. 퇴사
1999년 12월 27일 ，나카무라씨는 회사에 사표를 냈다．이유는 고출력 청색,자주색 반도체 레이저의 개발에 더이상 목표를 둘만한 것이 없어졌기 때문이었다. 이 때，나카무라씨가 그만두는 것을 회사의 상사는 아무도 몰랐다고 한다．나카무라씨가 회사를 그만두는 것이 알려지면서，미국 기업이나 대학으로부터 스카우트 제의가 들어왔다. 그중에는 몇억엔의 연봉을 제시한 곳도 있었다．그러나，일본 기업으로부터의 스카우트제의는 한곳도 없었다. 나카무라씨는 2000년 2월부터 미국 U.C.Santa.Barbara 에 정교수로 스카우트되었다. 이 대학은 급여를 9개월분밖에 지불하지 않는다. 그리고 군이나 민간기업이 흥미를 갖는 테마를 선택해 연구자금을 모집해야만, 나머지 3개월분의 급여와 학생을 고용할수있는 연구비를 마련할수 있는 시스템이다. 나카무라씨는 대학이지만 기업과 비슷한 시스템과 기술을 높이평가하는 분위기가 마음이 든다고 한다.
2002년9월19일, 나카무라 슈지씨가 니치아화학공업을 상대로한 소송에 대해 토쿄지방재판소는 회사측에 승소판결을 내렸다. 이재판은 나카무라씨가 니치아화학공업에 재직중 취득한 특허의 소유권이 자신에게 있다는 것을 인정하도록 요청한 소송으로, 대상특허는 GaN계 발광소자에대한 특허 (특허번호 제2628404호) 였다. 나카무라씨는 재판소가 특허의 소유권이 회사에 있다고 결정하더라도, 특허를 니치아화학공업에 양도한것에 대한 '상당의 대가'를 요구하는 소송도 내었다. 재판소는 상당의 대가가 얼마인가를 심리할것이다.
다른 사람들 의견
-
송세령
()
감동이군요.. 그리고, 왠지 우울해지는군요.
