이번 포스팅에서는 IEEE Spectrum에 소개된 글을 통해 세계 최초의 상업용 트랜지스터 라디오인 레전시 TR-1의 탄생 배경과 그 과정을 살펴보겠습니다. 텍사스 인스트루먼츠가 1950년대 중반에 선보인 이 제품은 당시 전자기기 산업에 큰 변화를 일으켰으며, 이후 트랜지스터 기술이 급격히 발전하는 데 중요한 역할을 했습니다. TR-1이 어떻게 짧은 시간 안에 개발되어 시장에 출시되었는지, 그리고 이 작은 라디오가 트랜지스터 기술을 대중화하는 데 어떤 기여를 했는지에 대해 알아보겠습니다.
개요
상상해보세요, 5월에 상사가 회의를 소집하여 회사 매출의 10%를 아직 대량 생산이 준비되지 않은 부품으로 제작될 전혀 새로운 대중 소비자 제품 개발에 투입하겠다고 발표했다고 가정해보세요. 게다가, 그는 이 제품을 6개월도 채 되지 않은 시간 안에 출시하여 연말 쇼핑 시즌에 맞춰 매장 선반에 올리길 원합니다. 이건 분명 야심 찬 목표입니다. 약간 무모해 보이기도 하죠.
하지만, 이것은 1954년 텍사스 인스트루먼츠(Texas Instruments)의 부사장이었던 팻 해거티(Pat Haggerty)가 실제로 실행한 일이었습니다. 그 결과로 나온 제품이 바로 레전시 TR-1(Regency TR-1)으로, 70년 전 이달에 세계 최초의 상업용 트랜지스터 라디오로 데뷔하게 됩니다. 엔지니어들은 해거티의 대담한 목표를 실현했고, 연말 보너스를 충분히 받았기를 바랄 뿐입니다.
Texas Instruments는 왜 TR-1 트랜지스터 라디오를 만들었나?
그렇다면 텍사스 인스트루먼츠가 처음에 어떻게 트랜지스터 라디오를 제작하게 되었을까요? 텍사스 인스트루먼츠의 역사는 석유 산업을 위한 지진 계측 장비와 군사용 전자기기를 제작하던 지오피지컬 서비스(GSI)라는 회사에서 시작되었습니다. 1945년, GSI는 패트릭 E. 해거티를 연구소와 제조 부문, 전자기기 작업의 총괄 관리자로 고용했습니다. 1951년까지 해거티의 부문은 GSI의 지질학 부문을 크게 능가하게 되었고, 결국 댈러스에 본사를 둔 회사는 전자기기 중심의 텍사스 인스트루먼츠로 재편성되었습니다.
한편, 1948년 6월 30일에 벨 연구소(Bell Labs)는 존 바딘(John Bardeen)과 월터 브래튼(Walter Brattain)이 발명한 획기적인 트랜지스터를 발표했습니다. 더 이상 전자기기가 크고 뜨거운 진공관에 의존할 필요가 없게 된 것이죠. 미국 정부는 이 기술이 널리 응용될 가능성이 크다고 판단하여 이를 군사 기밀로 분류하지 않았습니다. 1951년, 벨 연구소는 웨스턴 일렉트릭(Western Electric)을 통해 트랜지스터 라이선스를 25,000달러에 제공하기 시작했고, 해거티는 그 다음 해에 TI를 위해 이 라이선스를 구매했습니다.
당시 TI는 여전히 작은 회사였으며, 연구 개발 능력도 크지 않았습니다. 하지만 해거티와 다른 창립자들은 회사를 크고 수익성 있는 기업으로 성장시키길 원했습니다. 그래서 반도체 소재에 집중하는 연구소를 설립하고 시장성이 있는 제품을 개발하기 위한 프로젝트 엔지니어링 그룹을 만들었습니다.
해거티는 벨 연구소에서 22년간 일한 고든 틸(Gordon Teal)을 고용하면서 훌륭한 투자를 했습니다. 틸은 독일산 트랜지스터 발명 팀에 속하지는 않았지만, 실리콘 같은 단결정으로 개선될 수 있다는 사실을 알아차렸습니다. 해거티는 1951년 벨 연구소의 트랜지스터 기술 심포지엄에서 틸의 작업을 알게 되었고, 마침 틸이 고향 텍사스를 그리워하던 차에 TI에서 연구 책임자 채용 공고를 보고 지원하게 되었습니다. 해거티는 그에게 부사장 대리직을 제안했고, 틸은 1953년 1월 1일에 TI에서 일을 시작했습니다.
15개월 후, 틸은 해거티에게 첫 실리콘 트랜지스터 시연을 했고, 3주 반 뒤에는 오하이오 주 데이튼에서 열린 항공 전자 기기에 관한 국립 학회에서 그 결과를 발표했습니다. 그의 논문 “실리콘과 게르마늄 소재 및 장치에서의 최근 발전”이라는 제목은 발표 내용의 중요성을 과소평가한 표현이었지만, 청중들은 TI가 이미 세 가지 종류의 실리콘 트랜지스터를 생산하고 있다는 소식에 충격을 받았습니다. 이는 마이클 리오던(Michael Riordan)이 그의 훌륭한 기사 “트랜지스터의 잃어버린 역사”(IEEE Spectrum, 2004년 10월)에서 상세히 설명한 바 있습니다.
또한 재미있는 사실은, 위에 보이는 TR-1은 고든 틸이 TR-1용 트랜지스터를 완성하는 데 고용한 물리 화학자 윌리스 애드콕(Willis Adcock) 소유였다는 점입니다. 이 라디오는 현재 스미스소니언 국립 미국사 박물관에 소장되어 있습니다.
반년만에 완성된 TR-1 라디오
이 실리콘 기술의 발전은 TI를 트랜지스터 산업의 주요 업체로 부상시켰지만, 해거티는 조급했습니다. 그는 지금 당장 상용화된 트랜지스터 제품을 원했으며, 그로 인해 게르마늄 트랜지스터를 사용하는 것도 불사했습니다. 1954년 5월 21일, 해거티는 TI 연구팀에게 일주일 내에 트랜지스터 라디오의 작동 가능한 시제품을 만들 것을 지시했습니다. 그리고 4일 후, 팀은 8개의 트랜지스터가 장착된 브레드보드 시제품을 만들어냈습니다. 이를 본 해거티는 이 정도면 충분하다고 판단하여, 회사 매출의 거의 10%에 해당하는 200만 달러를 라디오 상용화에 투자하기로 결정했습니다.
물론, 작동하는 시제품과 대량 생산 제품은 다릅니다. 해거티는 TI가 라디오를 제조하기 위해 파트너가 필요하다는 것을 알고 있었습니다. 그 파트너는 인디애나폴리스에 위치한 작은 전자 제품 회사인 IDEA(Industrial Development Engineering Associates)로 결정되었습니다. IDEA는 안테나 증폭기 등 다양한 전자 제품을 전문으로 했으며, 1954년 6월에 TI와 계약을 체결하고 10월에 신제품 라디오를 발표하는 것을 목표로 했습니다. TI는 부품을 제공하고, IDEA는 그들의 레전시(Regency) 브랜드로 라디오를 제조하기로 합의했습니다.
당시 게르마늄 트랜지스터의 가격은 개당 10~15달러였으며, 8개의 트랜지스터가 사용된 라디오는 목표 가격인 50달러(오늘날 약 580달러)에 맞추기에는 너무 비쌌습니다. 진공관 라디오는 더 저렴했지만, TI와 IDEA는 초기 수용자들이 새로운 기술을 체험하기 위해 그 가격을 기꺼이 지불할 것이라고 판단했습니다. 해거티의 전략 중 하나는 트랜지스터 생산량을 늘려서 트랜지스터 당 비용을 결국 낮추는 것이었고, 그는 이 가격을 약 2.50달러로 낮추는 데 성공했습니다.
TI가 IDEA와 만나기 전까지 브레드보드에 장착된 트랜지스터는 6개로 줄어들었습니다. 이제 IDEA의 과제는 이 트랜지스터 라디오를 수익성 있게 만드는 것이었습니다. 프로젝트의 IDEA 수석 엔지니어인 리처드 코흐의 구술 역사에 따르면, TI의 진짜 목표는 트랜지스터를 만드는 것이었고, 라디오는 그 목표를 달성하기 위한 하나의 전략일 뿐이었습니다. 사실, TI와 IDEA 간의 계약에는 프로젝트에서 나온 특허가 모두 공개 특허로 처리되어 TI가 다른 구매자에게 트랜지스터를 자유롭게 판매할 수 있도록 하는 조항도 포함되어 있었습니다.
초기 회의에서 코흐는 실제로 트랜지스터를 본 적이 없었지만, 감지기에 게르마늄 다이오드를 대체하여 트랜지스터 수를 5개로 줄일 것을 제안했습니다. 이후 그는 구성을 조금 더 고민한 끝에 발진기 및 혼합 회로에 단일 트랜지스터를 사용하여 트랜지스터 한 개를 더 줄일 수 있었습니다.
최종 설계는 슈퍼헤테로다인 방식으로, 4개의 트랜지스터가 사용되었습니다. 슈퍼헤테로다인은 두 주파수를 결합해 중간 주파수를 만들어, 이를 쉽게 증폭시킬 수 있는 수신 방식으로, 약한 신호를 증폭하고 안테나 크기를 줄일 수 있는 장점이 있습니다. TR-1은 중간 주파수 증폭기로 2개의 트랜지스터, 오디오 증폭기로 1개, 그리고 발진기/혼합기로 1개의 트랜지스터를 사용했습니다. 코흐는 그 다음 해에 해당 회로 설계에 대해 특허를 신청했습니다.
이 라디오는 22.5볼트 배터리로 작동했으며, 배터리 하나당 약 20~30시간 재생할 수 있었습니다. 배터리 가격은 약 1.25달러였습니다. (이 배터리는 또한 외부 전원 및 전자 장치 팩을 위해 사용되었으며, 당시까지 트랜지스터를 사용한 유일한 소비자 제품은 보청기였습니다.)
IDEA 팀이 회로 설계를 진행하는 동안, TR-1의 외관 디자인은 시카고의 Painter, Teague, Petertil 사에 외주를 맡겼습니다. 첫 번째 디자인은 부품들이 맞지 않아 실패했지만, 두 번째 디자인이 더 나을 것인지가 관건이었습니다. 코흐가 나중에 회상한 바에 따르면, IDEA의 구매 담당자 플로이드 헤이허스트는 시카고에서 라디오 케이스의 금형을 받아서 인디애나폴리스로 급히 돌아왔습니다. 그는 새벽 2시에 도착했고, 팀은 즉시 작업을 시작했습니다. 다행히 이번에는 모든 것이 잘 맞았습니다. 플라스틱 케이스가 약간 뒤틀렸지만, 그것은 간단히 해결할 수 있었습니다. 케이스가 라인에서 나올 때마다 나무 조각을 케이스에 붙여서 식는 동안 비틀리지 않도록 했습니다.
1954년 10월 18일, 텍사스 인스트루먼츠는 세계 최초의 상업용 트랜지스터 라디오를 발표했습니다. 이 제품은 11월 1일부터 뉴욕과 로스앤젤레스의 특정 매장에서 판매를 시작했으며, 생산이 확대되면 더 넓은 유통망을 통해 판매될 예정이었습니다. 레전시 TR-1 트랜지스터 포켓 라디오는 처음에 검정, 회색, 빨강, 상아색으로 출시되었으며, 이후 초록, 마호가니 색상과 함께 라벤더, 진주색, 메리디언 블루, 파우더 핑크, 라임 같은 펄과 반투명 색상도 추가되었습니다.
TR-1의 미흡한 평가와 경쟁
컨슈머 리포트는 레전시 TR-1에 대해 열광적이지 않았습니다. 1955년 4월호 리뷰에서 이 잡지는 음성 전송은 양호한 환경에서는 “적당하다”고 평가했지만, 음악 전송은 어느 환경에서도 만족스럽지 않았으며, 특히 소음이 많은 거리나 붐비는 해변에서는 더욱 그랬다고 밝혔습니다. 이 잡지는 라디오에서 나오는 소리를 묘사할 때 ‘휘파람 소리’, ‘삐걱거림’, ‘얇고’, ‘깡통 소리’ 그리고 ‘고음’과 같은 형용사를 사용했습니다. 이는 라디오에 대한 찬사로 보기 어려운 표현들이었습니다. 또한, 전원 스위치에도 문제가 있다고 지적했습니다. 그들의 권고는 “구매하기 전에 더 정교한 모델을 기다리라”는 것이었습니다.
TI와 IDEA의 엔지니어들도 이러한 평가에 전적으로 반대하지 않았습니다. 그들은 트랜지스터 4개만 사용하면서 음질에서 타협이 있었음을 알고 있었습니다. 또한 트랜지스터와 기타 부품의 품질 관리에도 문제가 있었으며, 초기 고장률은 최대 50%에 달했습니다. 결국 IDEA는 고장률을 12%에서 15%로 낮추는 데 성공했습니다.
TI와 IDEA가 알지 못한 사이에, 레이시온(Raytheon)도 트랜지스터 라디오를 개발하고 있었습니다. 그들의 모델은 포켓 크기가 아닌 테이블탑 모델로, 공간이 더 많아 트랜지스터 6개를 사용할 수 있었고, 이는 음질을 크게 향상시켰습니다. 레이시온의 라디오는 1955년 2월에 출시되었으며, 가격은 79.95달러였고, 무게는 2kg으로 D형 배터리 4개로 작동했습니다. 그해 8월, 도쿄 통신 공학 주식회사라는 작은 일본 회사가 첫 트랜지스터 라디오 TR-55를 출시했습니다. 몇 년 후, 이 회사는 소니로 이름을 바꾸고 세계 소비자 라디오 시장을 장악하게 됩니다.
레전시 TR-1의 유산
레전시 TR-1은 여러 측면에서 성공적이었습니다. 첫해에만 10만 대가 판매되었고, 트랜지스터 시장의 성장을 촉진시켰습니다. 하지만 이 라디오는 큰 수익을 내지는 못했습니다. 몇 년 안에 텍사스 인스트루먼츠와 IDEA 모두 상업용 AM 라디오 사업에서 철수했습니다. TI는 반도체에 집중했고, IDEA는 시민용 무선 라디오에 주력했습니다. 하지만 팻 해거티는 이 작은 포켓 라디오가 트랜지스터화된 소비자 제품 시장을 2년 앞당겼다고 평가했습니다. 이는 신념을 바탕으로 한 도전이었으며, 비전 있는 성실한 엔지니어들의 노력이 결실을 맺은 사례였습니다.
마무리
이번 포스팅에서는 세계 최초의 상업용 트랜지스터 라디오인 레전시 TR-1의 개발 과정과 그 역사적 의미를 살펴보았습니다. TR-1은 음질이나 초기 품질 문제에도 불구하고 트랜지스터 기술을 상용화하는 데 큰 역할을 했으며, 소비자 전자기기 시장을 한 단계 앞당긴 혁신적인 제품이었습니다. 이 작은 포켓 라디오는 텍사스 인스트루먼츠와 같은 회사들이 기술적으로 얼마나 대담한 결단을 내렸는지를 보여주는 동시에, 이후 소니와 같은 새로운 경쟁자들이 등장하여 라디오 시장을 주도하게 되는 계기가 되기도 했습니다. TR-1의 이야기는 혁신이 어떻게 시장을 변화시키고 기술 발전을 이끌어 나가는지를 잘 보여주는 사례라 할 수 있습니다.