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인류(38) 산업혁명(産業革命, Industrial Revolution)(6/8)[임성빈 교수의 ‘빛의 환타지아’]
임성빈 교수  |  msijwd@hanmail.net
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승인 2017.12.06  19:30:39

자동차(自動車, automobile)의 등장과 표준화(標準化, standardization)

18세기 후반에 말이 끌지 않고 증기기관을 설치한 괴상야릇한 차량이 런던시내에 등장하자 당장 두 집단의 커다란 저항에 부딪치게 되었는데 하나는 자신들의 사업이 끝날 것을 두려워하는 역마차(驛馬車, stagecoach)업자들이었으며 또 하나는 자신들의 말이 놀랄 것을 걱정하는 시민들이었다.

결국 그들은 도로상에서의 실험을 어렵게 만들고 증기기관의 이용을 제한하는 법을 제정하도록 하였는데 1878년에 의회를 통과한 ‘도로상의 증기기관차령(Locomotive on Highway Act)'이 그것이다.

보통 적기법(赤旗法, Red Flag Law)으로 더 잘 알려진 이 영(令)에는 공공도로상을 자력으로 주행하는 차량의 최고속도를 시속 6.4km로 제한하고 있으며 붉은 기를 든 사람이 미리 전방으로 달려가서 다가오는 마차에게 경고를 해 주도록 규정되어 있었다.

이 영은 1878년에 개정되었으나 속도제한규정은 유지되었으며 자동차운전은 두 사람이 하고 세 번째 사람은 전방의 교차로와 같이 위험한 장소에 미리 가서 경고를 해 주도록 되어 있었다. 이러한 사회적 분위기와 법률 때문에 영국에서의 자동차의 발전은 독일, 프랑스나 미국에 비해 상대적으로 늦어지게 되었다.

내연기관(內燃機關, internal combustion engine)이란 연료의 폭발적인 연소가 실린더 내에 있는 피스톤을 밀고, 피스톤의 움직임이 크랭크축(crankshaft)을 돌리면 이것이 바퀴를 회전시키게 만드는 모든 기관을 말하는데 오늘날의 내연기관은 수많은 사람들의 노력이 결집된 결과이다.

최초의 성공적인 내연기관은 1860년에 프랑스 기술자 르누아르(E. Lenoir)가 제작한 것이었으며 1876년에는 독일인 오토(N. Otto)가 최초의 4행정(四行程, four stroke) 엔진을 제작하였다. 그의 직원이었던 다임러(G. Daimler)는 석탄가스 대신 휘발유(揮發油, gasoline)를 사용할 것을 제안하였으며 1885년에는 자신의 엔진을 장착한 원시적인 모터사이클을 선보였다.

다음해인 1886년에는 독일인 벤츠(K. Benz)가 최초로 자신의 엔진을 장착한 네 바퀴 자동차를 제작하여 현대 자동차의 선구자가 되었다. 자동차를 상업적으로 처음 생산한 자는 프랑스의 파나르(R. Panhard)와 르바소르(E. Levassor)가 1889년에 설립한 파나르-르바소르회사로서 그들은 앞쪽에 다임러엔진을 설치하고 동력을 클러치(clutch)와 삼단변속기(三段變速器, three speed gear) 및 차동(差動)기어(differential gear)를 거쳐 뒷바퀴로 전달하는 방식의 차량을 1891년에 처음으로 생산하였다.

그 후 미국에서도 1893년에 두리에이(Charles and Frank Duryea) 형제가 미국 최초의 가솔린 자동차를 완성하고 2년 후에 생산·판매를 시작하였으며 1894년에는 헤인즈(E. Haynes)가, 그리고 1896년에는 포드(H. Ford)가 각각 독자적으로 비슷한 형태의 자동차를 생산하였다.

   
▲ 르누아르 ⓒ뉴스타운
   
▲ 르누아르의 2행정 자동차 ⓒ뉴스타운
   
▲ 다임러 ⓒ뉴스타운
   
▲ 다임러가 만든 최초의 목제 모터사이클 ⓒ뉴스타운
   
▲ 다임러의 4륜차(1899) ⓒScience Museum,Science & Society Picture Library
   
▲ 벤츠 ⓒScience Museum,Science & Society Picture Library
   
▲ 벤츠의 초기 자동차 ⓒScience Museum,Science & Society Picture Library
   
▲ 르바소르 ⓒScience Museum,Science & Society Picture Library
   
▲ 파나르-르바소르의 자동차 ⓒScience Museum,Science & Society Picture Library
   
▲ 찰스 두리에이와 그의 첫 자동차 ⓒDetroit Public Library,National Automotive History Collection
   
▲ 두리에이형제의 초기 자동차 ⓒhistomobile_com
   
▲ 헤인즈의 자동차 ⓒamericaslibrary_gov
   
▲ 포드 ⓒ뉴스타운
   
▲ 포드의 첫 자동차 ⓒ뉴스타운
   
▲ 세계에서 가장 많이 팔린 포드 모델 T ⓒScience Museum,Science & Society Picture Library

이렇게 자동차업체가 여럿 생기자 이들 상호 경쟁적 관계에 있는 여러 업체들이 자발적으로 협조체계를 구축한 것은 매우 다행한 일이 아닐 수 없다. 이들이 설립한 미국 자동차공학회(自動車工學會, Society of Automative Engineers, S.A.E.)는 미국 내 뿐만 아니라 전 세계적으로 자동차부품을 표준화하는데 크게 기여하였다.

그들은 오일(oil)의 점도(粘度, viscosity)를 수치화하고 기화기(氣化器, carburetor) 설치를 표준화하였으며 타이어와 바퀴 테(rim)의 크기 및 마력(馬力, horsepower)의 등급 등 헤아릴 수 없이 많은 항목을 규정함으로서 뒤에 등장하는 항공 산업에까지도 큰 도움을 주었다.

철도(鐵道, railroad)의 표준화

이런 협력은 19세기 후반의 미국 철도에서도 필요하였다. 철도차량(鐵道車輛, rolling stock)을 같이 사용하기 위해서는 궤간(軌間, gauge)과 연결기(連結器, coupling hook) 등이 표준화되어야 하는데 철도를 처음 부설하기 시작했을 때에는 표준궤간이 정해지지 않아서 어디서는 영국의 스티븐슨이 채택한 4ft. 8 1/2in.(본래 철도는 궤도마차가 다니던 것으로서 이 폭이 말이 마차를 끌고 그 사이로 달리기에 적합한 폭임)를 표준으로 사용하였으나 다른 곳에서는 4ft. 10in.나 5ft.(주로 남부에서 많이 사용) 그리고 6ft.까지도 사용하였다.

1870년대에 대부분의 동북부 철도는 4ft. 8 1/2in.로 표준화되었으나 남부지방은 1886년이 되어서야 모두 표준화가 되었다. 당시의 철도와 관련된 또 다른 문제는 도시나 지역마다 시간이 서로 달라서 기차의 스케줄을 작성하기가 매우 곤란하였다는 점이다.

19세기 후반에 철도회사들은 미국을 몇 개의 표준시간대(標準時間帶, time zone)로 나누고 각 시간대마다 같은 표준시를 사용하자는 안을 마련하였다. 이에 대해 의회나 다른 그룹에서 정치적 적대감 등으로 원만한 합의가 이루어지지 않자 철도회사들이 스스로 시간표협약(時間表協約, Time Table Convention)을 마련하여 1883년 11월부터 이를 사용하기 시작하였는데 이것 역시 표준궤간의 결정과 함께 서로 경쟁관계에 있는 사기업들이 자발적으로 서로 양보하고 협력하여 합의를 도출한 좋은 예이며 정부의 힘만으로는 이런 일은 불가능했을 것이다.

   
▲ 철도의 궤간 ⓒ뉴스타운

비행기(飛行機, airplane)의 등장과 발달

1903년에 라이트(Orville and Wilbur Wright)형제가 시험비행에 처음 성공했을 때만 해도 비행기가 지금과 같이 발전하리라고는 아무도 상상치 못했을 것이다. 그러나 얼마 되지 않아 상업항공(商業航空, commercial aviation)의 가능성이 비쳐졌고 비행기가 막 실용화될 무렵 발발된 제1차 세계대전(第一次世界大戰, World War I)에서는 정찰(偵察, reconnaissance), 기총소사(機銃掃射, strafing)와 폭탄투하(爆彈投下, bombing)에 곧바로 비행기가 투입되었다.

비행기는 연이은 두 차례의 세계대전을 겪으면서 제트엔진(jet engine)과 같은 새로운 엔진의 개발로 비행속도 등의 성능이 가속적으로 향상되어 전투기(戰鬪機, fighter)는 물론 민간 항공기에도 초음속기(超音速機, supersonic plane)가 등장하였으며 오늘날 수많은 비행기가 쉴 새 없이 하늘을 누비고 있다. 그리고 비행기와는 좀 다른 비행체인 로켓(rocket)도 개발되어 인간을 달 표면에 상륙시켰을 뿐만 아니라 태양계 내는 물론 이제는 태양계 밖까지도 우주탐사선(宇宙探査船, space probe)을 보내게 되었다.

   
▲ 오빌 라이트 ⓒ뉴스타운
   
▲ 윌버 라이트 ⓒ뉴스타운
   
▲ 라이트형제의 첫번째 비행(1903) ⓒ뉴스타운
   
▲ 첫 군용기 커티스 P-1 호크 ⓒ뉴스타운
   
▲ 1차대전때 활약하던 에버하트 SE-5E기 ⓒ뉴스타운
   
▲ 2차대전 초의 대표적 전투기 커티스 P-40 ⓒ뉴스타운
   
▲ 초음속여객기 콩코드 ⓒ뉴스타운
   
▲ 우주선 보이저 2호의 발사광경 ⓒ뉴스타운
   
▲ 최초로 달에 착륙한 아폴로 11의 버즈 앨드린 ⓒ뉴스타운
   
▲ 아폴로 11의 달 착륙선과 닐 암스트롱 ⓒ뉴스타운
   
▲ 달에서 본 지구의 모습 ⓒ뉴스타운
   
▲ 화성 탐사 궤도위성(상상도) ⓒ뉴스타운
   
▲ 토성 및 그 위성 탐사용 우주선 카시니(상상도) ⓒ뉴스타운
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