캐리어의『에어컨』
 

발명을 사랑하는 여러분!
여름을 시원하게 해주는 에어컨 아시죠?
최초의 에어컨(air conditioner) 8세기에 바그다드의 무하마드 후계자는 자신의 여름 별장의 벽들 사이에 수입한 눈을 저장해 놓곤 하였는데, 이처럼 자연을 이용한 것 외에 인공적으로 실내 온도를 변화시킨 것으로는 케리어의 에어컨이 사상 처음이다. 
그후 얼마되지 않아 극장과 백화점에 에어컨이 모습을 드러내기 시작 한다.
캐리어는 버펄로 제철소에서 주급 10달러를 받고 엔지니어로 일하던 1902년 7월13일 온도와 습도 공기순환 등을 모두 통제하는 최초의 에어컨시스템을 발명했다.
코넬대학에서 전기공학 석사학위를 받은 지 1년밖에 안된 25세 때였다.

이 회사의 고객인 뉴욕의 한 인쇄소가 여름철이면 고온과 습기로 인쇄용지가 변질돼 고민하는 것을 보고 도와주려 한 것이 발명의 동기였다.그는 뜨거운 증기를 채운 코일 사이로 공기를 통과시키는 기존의 온방시스템 원리를 뒤집어 냉매를 채운 코일 사이로 공기를 보내 온도를 낮추는방식을 고안해냈다.캐리어는 1915년 캐리어엔지니어링사라는 에어컨회사를 설립했다.1924년 디트로이트의 허드슨 백화점, 1925년 뉴욕 리볼리 극장에 이어 1928년미 의회에 에어컨이 설치되면서 본격적으로 보급되기 시작했다.의회는 여름철 더위에 지친 의원들이 자리를 자주 비우는 것을 막기 위해 에어컨이 필요했다.백악관에는 1929년에 설치됐으나 프랭클린 루스벨트 대통령(1933∼1945)은 이를 전혀 사용하지 않았다.1960년대 초만 해도 12% 수준이었던 미 가정의 에어컨 보급률은 지금은 80%에 이른다.



온방시스템의 반대개념을 생각해내서 이를 적용하였죠. 현재에는 참 다양한 종류의 에어컨이 만들어지고 있죠.

예전에는 더위때문에 고생이었지만 지금은 냉방병과 오히려 너무 추워서 문제죠ㅜㅜ

에어컨의 원리에 대한 내용은 클릭하면 보실 수 있습니당(네이버 원리사전)


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이시가와의『골무』
 

발명을 사랑하는 여러분!
어머니께서 바느질 할때 주로 사용하시는 골무 아시죠?
일본의 이시가와는 아내가 바느질하면서 너무 괴로워하는 것을 보고 자신이 다니던 피혁공장에서 남는 고무를 가져와서 골무라는 것을 발명하였다. 
발상지는 멕시코. AD 2세기경 마야문명에서부터 유래되었다. 인간은 먹고 마시는것 이외에도 항상 무언가를 씹고 자하는 충동이 있으며 이러한 습관은 기원전 부터 있었던 것으로 생각된다.

'더 이상의 골무관련 특허는 없어.'라고 생각한 그는 그 다음 골무에 관한 아이디어를 생각하지 않았다.
그런데 어느날 고베시즈라는 사람이 골무의 안쪽에 브이자(V)형 자국을 내고 그 가운데에 안전면도날을 넣어, 상처를 내지 않고 실을 끊을 수 있도록 하는 골무의 실용신안을 등록받았다.
그리고 또 얼마 지나서 치카에 카즈오라는 사람이 비닐파이프를 끊어서 골무를 만드는 법을 발명하였다. 이 골무는 투명한 코발트색으로 아름다우면서도 값이 무척 쌌으며 작업속도도 훨씬 빨랐다.

이러한 일들로 인해 발명이란 끝이 없는 것임을 새삼 깨달은 골무의 발명가 이시가와는 계속적으로 골무개발에 전념하여 50여 건이 넘는 골무를 개발하였고 “골무의 대부”라는 칭송을 진짜로 들을 수 있게 되었다 




아내의 바느질을 보고 불편함에서 편리하게 도와줄 수 있도록 발명을 하게 되었네요.


골무에 대한 특허는 더 없을 거라고 하지만 계속 나온것처럼 발명이란 무궁무진한 것 같습니다.



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토마스 아담스의『풍선껌』
 

발명을 사랑하는 여러분!
풍선껌 아시죠?
껌은 우리에게 너무나도 친숙하고 부담없이 즐길 수 있는 기호식품이다. 껌의 역사는 매우 오래전부터 씹었다는 설이 있다. 
발상지는 멕시코. AD 2세기경 마야문명에서부터 유래되었다. 인간은 먹고 마시는것 이외에도 항상 무언가를 씹고 자하는 충동이 있으며 이러한 습관은 기원전 부터 있었던 것으로 생각된다.

기록상으로는 AD 2세기경 멕시코의 마야족 동굴 벽화에 무언가를 씹는 모습이 있으며 이후 마야족의 멸망으로 일부 아메리칸 인디언들에 의해 나무의 수액으로 껌과 비슷한 것을 만드는 방법이 전해져 왔다.
오늘날의 츄잉껌과 같은 제품은 1880년대 미국의 토마스 아담스에 의해 상품화되었는데, 멕시코에서 자라나는 사포딜라 나무의 라텍스인 치클을 뜨거운 물속에 넣어 부드럽게한 다음 손으로 동글게 만들어서 약국에 판매한 것이 츄잉껌의 원조가 되었다.

츄잉껌이 공업적으로 본격 생산된 것은 1890년대 초반 윌리엄 위그리가 회사를 설립하여 미국 전 역에 판매하면서 부터인데 그의 판매 전략은 이익의 대부분을 광고에 투자하여 소비자 들로부터 '위그리 츄잉껌' 을 인식시키는 것이었다. 이러한 판매전략 덕분에 오늘날까지도 위그리는 전 세계 껌시장을 석권하고 있다.
풍선껌은 1928년 회계사인 월터 다이머에 의해 최초로 개발되었는데 분홍색 색소를 첨가한 풍선껌으로 그 당시 대단한 인기를 모아 껌의 대중화에 지대한 공헌을 하였다.
제 2차 세계대전이 일어나기전 츄잉껌과 풍선껌은 오직 미국에서 생산되었으며 미군들에 의해 유럽및 세계 각국에 전파되어 대중화 되었다. 
2차 대전중에는 군인 한 사람당 일 년에 3천개의 껌을 씹은 것으로 집계되었고, 오늘날도 미군의 야전 식량과 전투 식량으로 쓰이며 군인의 껌 소비량이 일반인의 다섯 배에 달한다.
이처럼 군인들에게 사랑 받은 껌은 한국전쟁 무렵 연합군이 들어오면서 우리나라에도 대중화되기 시작했고, 해태 제과에서 처음으로 풍선껌을 만들어 선보였다.



껌이 이러한 씹는 충동을 충족시켜주는 역할을 하였네요. 껌에 들어가는 재료가 나무의 라텍스를 사용하는 건 처음봤네요,

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루드의 『코카콜라병』


 

발명을 사랑하는 여러분!

천국에서 부모님께 보낸 편지이야기를 아세요?

콜라병속의 편지를 보낸 미국 청년 ‘로저 클레이’

클레이가 7살 때인 19년전(1984년 12월24일) 콜라병에 담아 멕시코만에 던진 것이다.

"이 편지를 발견하시는 분께. 제발 저에게 편지를 써서 알려주세요. 오하이오주에 사는 로저 클레이"

초등학생용 공책에 빼뚤빼뚤 눌러 쓴 편지는 누렇게 빛이 바래 글자를 제대로 알아보기 힘들다. 콜라병에도 이끼가 잔뜩 꼈다. 쓰레기통에 들어갈 뻔한 이 편지는 피터즈버그 인근에 사는 돈 스미스란 사람의 낚시 그물에 걸려 들었다. 그가 숨진 지 거의 5년째인 2003년 7월4일이였다.

그러나 이 편지는 주인에게 전달될 수 없었다. 로저는 5년전인 98년 7월10일, 21번째 생일 9일 뒤에 오토바이를 타고 가다 교통사고를 당해 세상을 떠났다.

어머니인 리사는 멕시코만에서 온갖 풍상을 견뎌내고 돌아온 콜라병을 안고 오열했다. 리사는 "크리스마스 휴가를 맞아 바닷가에 놀러갔을 때였다. 클레이가 바다에 무언가를 버리기에 쓰레기를 투척한다고 야단친 적이 있다"고 회상했다. 그는 "아들의 죽음을 잊으려고 그동안 무척 노력했지만 슬픔을 떨쳐 버릴 수 없었다"며 "이 편지는 천국에 있는 아들이 나에게 보낸 소중한 선물"이라고 말했다.[AP통신]


 

윗이야기에서도 등장하는 이끼가 끼여있는 콜라병!

이 콜라병 발명이야기를 알아봅시다.

그 중에서도 세계 어디에서나 볼 수 있고 세계에서 가장 상표가치가 높은 코카콜라!

세계를 석권하고 있는 코카콜라는 모두 알고 있지요!

콜라병. (아프리카 부시맨이 알고 있어 상표가치가 높은 것이 아닐까요? - 웃음)

그러나 이 코카콜라 병에는 발명의 비밀이야기가 숨어있어요!

특별한 전문지식이 없어도 여성의 신체곡선에 대한 감각은 모두 자신 있게 말할 수 있는 것이  자연스러운 일.  즉, 인류의 삶 속에서 여성의 신체곡선은 아름다움의 극치라고 해도 과언이 아니죠? 맞죠? (만화에서 본 곡선을 상상하면서 히히---)

특히 자신의 여자친구의 신체곡선은 더욱더 예쁘겠죠!

여자친구, 아이디어 그리고 돈, 행복

지난 100년동안 세계 최대의 의장 발명품으로 인정된 코카콜라 병은 1905년 미국 조지아 근교의 가난한 농군의 아들로 태어난 ‘루드’라는 소년에 의해 발명되었다. 그는 7살 때 토끼 한 마리를 잡으려고 15시간이나 쫓아다닐 정도의 놀라운 집념을 가진 소년이었다. 하지만 루드는 어려운 가정 형편으로 인하여 중학교에도 진학하지 못하고 도시로 상경하여 신문 배달이나 심부름꾼 등을 거쳐 유리병 공장의 정식 공원으로 일하게 되었다. 그 무렵 루드에게는 주디라는 여자 친구도 있었다.

←사이버 특허아카데미에서 드리는 사이버콜라

 

어느 날 주디가 오려 온 신문 광고에는 새로운 음료인 코카콜라의 병 모양을 현상 공모한다는 내용이 실려 있었다.

【코카콜라 병 현상모집. 상금 최저 1백만 달러에서 최고 1천만 달러】

루드는 주디의 만류에도 불구하고 6개월간 공장을 휴직하고 친구와의 만남도 뒤로하고 오로지 병 모양을 고안하는데 총력을 기울였다. 병 모양의 조건은 『모양이 예쁘고, 물에 젖어도 미끄러지지 않으며, 보기보다는 콜라의 양이 적게 들어가는 병을 만들어야 함』이었다.

그러나 6개월이 다 되었는데도 루드의 작업 상태는 아직 시작 단계에 불과하였다. 6개월째 되던 날 약속대로 주디가 찾아왔지만 그는 주디를 볼 면목이 없었다.

“루드! 나야, 주디” 루드는 못들은 척하다가 하는 수 없이 용기를 내어 주디를 보았다. 순간 그의 얼굴이 햇살처럼 빛났다.

“잠깐! 주디 그대로 서 있어!” “왜 그래, 루디?”

영문을 몰라 하는 주디의 모습을 빠른 속도로 스케치해 가는 루드. 그날 주디가 입고 있었던 옷은 그 당시 유행하던 통이 좁고 엉덩이의 선이 아름답게 나타나는 긴 주름 치마였다. 루드는 바로 그 주름치마의 주름을 강조한 새로운 병을 고안해 낸 것이다.

다음 날 루드는 이 병을 미국 특허청에 의장(모양)출원했다. 그리고 병공장에서 일한 경험을 살려 직접 견본을 만들었다.

마침내 루드는 완성된 병을 가지고 코카콜라 회사의 사장을 찾아갔다.

“사장님! 이 병은 모양도 예쁘고 물에 젖어도 미끄러지지 않습니다. 이병의 권리를 채택해 주십시오”

“예 참 좋은 병입니다. 그러나 가운데 볼록한 부분이 있어 콜라의 양이 많이 들어갈 것이 틀림없소, 유감스럽지만 이 병은 안되겠습니다.”

그러나 루드는 사장 앞으로 바싹 다가갔다.

“사장님! 제발 한 가지만 더 보아주십시오.”루드는 사장님의 물 컵을 들고 말했다.

“제 병과 사장님의 물 컵 중 어느 것에 더 많은 양이 들어갈까요?”

“아니, 그걸 말이라고 하나! 당연히 당신의 병에 많이 들어가지 않겠소?”

루드는 아무 말 없이 병에 물을 가득 채운 뒤 이를 물 컵에 따랐다. 그런데 물 컵의 겨우 80% 정도만 채워졌을 뿐이 아닌가.

“루드 내가 너무 경솔했구려. 당장 당신의 권리를 채택하겠소.”

계약은 즉석에서 이루어졌다. 무려 600만 달러의 거금이었다.

하루아침에 600만 달러의 사나이가 된 루드는 훗날 주디와 결혼하여 고향에서 유리제품 공장을 운영하면서 일생을 행복하게 보내게 되었다.


 

발명을 사랑하는 여러분!

자신의 일에 최선을 다한 후 톡 쏘는 우리콜라 한잔 어때요?

우리 나라에서도 2종류의 콜라가 생산되고 있지요?

콤비콜라, 그리고 815콜라

참! 콜라는 캔보다 병으로 마셔야 하겠지요!

병입구 즉 여자의 허리를 꼭 잡고 마시기 위해 위로 쳐들면 치마가 확 뒤집혀지지 않을 까요? (크게 웃으시고 스트레스를 확 풀어보세요!)

 

【확인 퀴즈1】코카콜라병을 디자인한 루드라는 청년의 당시 직업은 무엇이었습니까? (유리병 공장의 정식 공원 )


 

【확인 퀴즈2 】루드라는 청년은 코카콜라병을 디자인할 때 어디에서 힌트를 얻었는가? (여자친구인 주디의 몸매)


출처 ip아카데미


루드의 코카콜라병으로 디자인은 좋아졌지만 양은 확실히 줄어드는 효과를 낳기도 한것 같네요.

Posted by 와우댕글

조셉의 『철사가시』
 

발명을 사랑하는 여러분!
장미꽃 아시죠?
최근에 우리 나라와 독일의 장미상표권 특허 소송에서 우리가 승리했다. 독일의 코르데스 죄네 로젠슐렌사가 한국화훼협회를 상대로 낸 상표등록 무효심결 취소소송 상고심에서 원고승소 판결한 원심을 깨고 사건을 특허법원으로 돌려보냈다. 
재판부는 "로젠슐렌사가 97년 3월 국내 특허청에 출원, 상표로 등록한 ‘레드 산드라’는 87년 한국에 도입돼 현재 절화 장미 시장의 절반을 차지할 정도로 널리 보급된 품종"이라며 "장미 시장에서 이미 장미의 한 품종을 뜻하는 일반적 명칭으로 사용돼 온 만큼 특정 상표로 보기 어렵다"고 밝혔다.

장미꽃 예쁘죠?
그리고 장미꽃은 사랑하는 사람에게 선물하는 꽃으로 유명하죠?
참! 장미를 왜 사랑하는 사람에게 주는지 아세요?
제가 그 사연 있는 이야기를 알려드릴께요.
 

어느 마을에 아버지 없는 한 소녀와 어머니가 살고 있었습니다.
소녀와 어머니 집 주위에는 가시나무가 많았고 점점 늘어나고 있었지요.
처음엔 가시나무가 없었는데..... 
소녀가 자신을 버린 아버지를 찾겠다고 말할 때마다 
어머니는 집 주위에 가시나무를 심었던거예요....

그리고 소녀와 어머니 사이는 점점 나빠져 소녀는 꿈속에서도
어머니가 죽어 버렸으면 좋겠다고 생각했어요........
그러던 어느 날 어머니는 이름 모를 병으로 죽고 말았고...
소녀는 그 때서야 자신이 어머니를 사랑한다는 것을 알게 되었지요....
그리고 어머니를 묻게 되었어요.. 
그런데 문제가 생긴 것은.......
그 마을에는 죽은 사람이 아끼던 꽃을 죽은 사람의 옆에 놓아야 
그 사람이 그 꽃으로 태어난다고 믿었는데 어머니가 아끼시는 건.. 
그 가시나무 뿐 이었어요...
어머니가 가시나무로 태어난다는 건 너무나 슬픈 일이었지요.. 
그리고 가시나무는 꽃이 없었어요.. 소녀는 눈물을 흘리며 말했어요.... 
"가시나무야, 내 몸을 파고 지나가 나의 피로 꽃을 피우렴..!" 
그 순간 가시나무는 소녀의 몸을 파고 지나갔고..
소녀의 새빨간 피로 꽃을 피웠지요..
소녀는 죽음을 맞이했고.....
그래서 가시나무에 핀 붉은 장미는 
자신의 목숨을 바쳐서 사랑하는 사람에게 만 주는 거랍니다.
흐흐흐---- 이 소녀의 효심 정말 아름답죠!
이제 조금이해 하셨죠?
그러나 장미 이야기는 보너스로 드린 것이었어요!

그런데 이제부터 이 장미가시를 보고 억만장자가 되버린 소년!
죠셉의 철사가시 발명이야기를 하고자 합니다. ----호호호
13세의 어린 나이로 철조망을 발명하여, 하나의 발명품으로 가장 많은 돈과 명예를 얻은 발명가 조셉. 그가 특허권이 끝날 때까지 벌어들인 돈은, 미국의 유명한 계리사 11명이 1년 동안 달라붙어 일했어도 다 계산하지 못한 엄청난 금액이었다. 또한 1918년 제1차 세계대전이 끝날 때까지 사용된 조셉의 철사가시(철조망)는 이 전쟁에 사용된 포탄보다 많은 양이었다고 한다.
미국의 한 가난한 대장장이의 아들로 태어나 초등학교를 졸업한 조셉은 집안 형편 때문에 중학교에 진학할 수가 없었다. 자신의 처지를 깨달은 그는 일찍부터 목장에 취직하여 목축업으로 성공해 보겠다는 결심을 하였다.
목동이 된 조셉은 목장 안에서 양떼를 보살피며 양들이 울타리 너머로 도망가지 못하도록 지키는 일을 맡았다. 양들이 낮 동안 풀을 뜯어먹고 있을 때에는 비교적 한가해서 책을 읽거나 미래의 꿈을 설계해 보기도 했다.
 

그러던 어느 날, 그날도 조셉은 한가한 시간을 이용해 책을 읽고 있는데 갑자기 다급한 주인의 목소리가 들려왔다.
“조셉! 도대체 넌 뭣하고 있는 거냐? 어서 일어나 저길 좀 보라!”
주인이 가리키는 곳을 바라본 조셉은 정신이 아찔했다. 몇 마리의 양들이 울타리를 넘어가 남의 농작물을 엉망으로 만들고 있었던 것이다.

그제야 그는 목장의 울타리가 철사를 빨랫줄 모양으로 연결시키거나 말뚝을 박은 허술한 것임에 신경이 미쳤다.
조셉이 울타리를 따라 돌며 감시했으나 양들은 이웃의 농작물을 망쳐놓기 일쑤였다. 그는 무슨 좋은 방법이 없을까 생각하며 밤낮으로 고심했다.

발명을 사랑하는 여러분!
죠셉은 고민을 해결 할 수 있었을 까요?
그러던 중 조셉은 놀라운 사실을 발견했다. 양들은 가시가 있는 장미넝쿨 쪽을 피해, 막대기나 철사 울타리만을 넘어가고 있었던 것이다. 조셉은 회심의 미소를 지었다.
◀[그림 왕연중의 발명이야기에서 발췌]

그날부터 조셉은 장미넝쿨을 조금씩 잘라 울타리에 매었다. 한동안 양들은 체념하는 듯했다. 그러나 곧 꾀가 생긴 양들은 머리를 비벼 넝쿨을 떨어뜨리고 도망가기 시작했다. 번번이 그것을 고치기는 귀찮은 일이었다. 순간 조셉의 머리엔 기발한 생각이 떠올랐다.
‘맞아! 울타리에도 가시넝쿨처럼 철사로 가시를 만들어 붙이면 되겠구나!’
그는 즉시 아버지의 대장간에 가서 뺀 찌와 철사를 구해 왔다. 그리고 나서 울타리에 철사 토막을 넣어 새끼처럼 꼬아 붙이는 작업을 시작했다. 완성된 철사가시는 가시넝쿨보다 수명도 훨씬 길고 그 끝도 몇 배나 예리한 것이었다. 조셉은 이제 편히 책을 읽을 수 있게 된 것만 기뻐 어쩔 줄 몰랐다.
다음 날 아침, 목장을 살피러 나온 주인은 울타리의 철사가시를 보자 깜짝 놀랐다.
“조셉! 이것 네가 만든 거냐?”
“예, 주인님!”
“조셉, 정말 대단한 발명을 했구나. 빨리 특허출원을 해야겠다.”
조셉은 목장 주인의 도움으로 특허출원을 하고 그 후 목장 관리인이 되었다. 그는 수많은 인부들을 지도하여 철사가시를 만들어 울타리에 둘러쳤다. 철사가시 울타리는 곧 사방으로 소문이 퍼졌다. 지방신문에 이어 중앙신문에서까지 철사가시 울타리를 특집으로 보도했다.
1년 후, 드디어 조셉의 철사가시는 미국을 비롯한 세계 각국에서 국경선용으로 사용하기 위해 엄청난 양의 철사가시를 구입해 갔다. 조셉은 물론 그의 조국인 미국도 엄청난 외화를 벌어들였다. 철사가시의 생산, 판매 및 특허권 사용료 수입은 실로 엄청난 금액이었다.

발명 가족여러분! 
여러분은 사랑하는 사람이 무엇을 원하는지 찾아보셨어요?
그것을 관찰하는 힘!
바로 그것이 훌륭한 발명을 하는 씨앗이랍니다.




【확인 퀴즈1 】최근 우리 나라가 독일과의 장미꽃 이름 분쟁에서 승리하였는데 그 장미꽃의 이름은 무엇일까요? (레드 산드라)

【확인 퀴즈2 】초등학교를 졸업한 조셉은 중학교에 진학할 수가 없었다. 그 이유는 무엇일까요? 
 (대장장이의 아들로 태어나 집안형편이 어려워서)

Posted by 와우댕글

페르미 문제(Fermi Problem) 또는 페르미 추정(Fermi Estimate)은 어떠한 문제에 대해 기초적인 지식과 논리적 추론만으로 짧은 시간 안에 대략적인 근사치를 추정하는 방법이다. 이는 이탈리아의 물리학자 엔리코 페르미의 이름을 땄다. 게스티메이션(Guesstimation)이라고도 하며, 기업 채용 면접에도 종종 등장한다.


트리니티 폭발력

페르미는 1945년 7월 16일 트리니티 테스트 당시 폭발 지점으로부터 10마일 정도 떨어진 베이스캠프에서의 관찰을 바탕으로 다음과 같이 그 위력을 추정했다.


폭발 후 약 40초가 지나자, 폭풍이 내게 닿았다. 나는 충격파가 지나가기 이전과, 도중과, 나중에 각각 작은 종이 조각들을 약 6피트 높이에서 떨어뜨려 그 폭발력을 추정해봤다. 그 때 마침 바람이 불지 않았기에, 나는 폭풍이 지나가는 도중에 떨어진 종이 조각들의 변위를 명확하고 사실적으로 측정할 수 있었다. 변위는 약 2.5미터 정도였고, 그때 나는 이 정도의 폭풍이면 TNT 1만 톤의 폭발 위력에 해당한다고 추산했다.


실제 폭발력은 대략 TNT 2만 톤에 해당되는 것으로 판명되었으니 꽤 정확한 추산이었다.



시카고의 피아노 조율사 수

이 문제는 페르미가 시카고대학 학생들에게 출제했다고 알려져 있다. 이에 대한 추정의 예는 다음과 같다.


먼저 다음 데이터를 가정한다.


시카고의 인구는 약 300만명이다.

가구당 구성원은 약 3명이다.

피아노 보유율을 10% 정도라 하면 10만 가구가 피아노를 갖는다.

피아노 조율은 일 년에 한 번 한다고 가정한다.

조율사가 조율에 걸리는 시간은 이동시간을 포함해 2시간 정도이다.

조율사는 하루 8시간, 주 5일, 1년에 50주간 일한다.

이러한 가정을 바탕으로 다음과 같이 대략적인 숫자를 추론할 수 있다.


시카고는 총 100만 가구 (300만/3)

피아노는 총 10만대 (100만/10)

피아노 조율은 연간 10만 건

피아노 조율사는 1년간 1000대를 조율 (4*5*50)

따라서 조율사의 수는 100명 (10만/1000)





피아노 조율사 수의 문제는 대학물리학 책의 연습문제에서도 본적 있었습니다. 처음엔 당황스러웠는데 몇 가지 전제 가정들을 깔고 들어가니 이해가 가더군요. 죽기 직전에도 이러한 방법을 사용하여 링거의 물방울이 떨어지는 간격을 측정해 유속을 산출하고 있었다고 하네요.

Posted by 와우댕글
 섬유유리 손잡이 (ST2170)를 가진 고무 망치

주먹도끼로부터 발전한 망치는 기원전 50만 년에서 30만년 경에 그 원형을 갖추게 된다. 즉, 돌로 된 망치머리에 구멍을 뚫어 자루에 고정시킨 형태이다.
기원전 1세기경 철기시대가 시작되면서부터는 제련작업에 망치가 사용됨으로써 그 중요성이 더욱 커졌다. 달구어진 쇳덩어리에 집중적으로 망치질을 가해 광재를 제거하고 단련을 하여 원하는 형태를 만들었다. 다량의 단조품에 대한 수요가 점점 늘어나자 단조공정도 기계화되기 시작했다.
1104년 스페인 북부의 카탈로니아  지방에 대장간이 존재했다는 사실이 입증되었다. 이 대장간에는 캠축을 이용한 수차가 동력해머를 작동시켰다. 수력을 이용한 대장간은 19세기까지 육중한 기계부품을 제작하는 유일한 방법이었다. 1839년에 영국의 기술자 네이즈미스가 증기해머를 발명했고, 이로써 거대한 부품의 제작이 가능해졌다. 광산업계에는 수백 년 동안 채굴용 착암기가 주요한 도구로 사용되었다.
프랑스 기술자 제르맹 소메예는 1863년에 공기압축기를 발명했으며, 이후 독일 기술자 보베르트 보쉬는 1917년 최초의 콘크리트용 해머드릴을 개발했다.

큰 힘을 필요로 하여 만들어진 망치가 여러 분야에 응용되기 시작하면서 다양한 발명품을 만들어내고 있는 것 같습니다. 그리고 망치는 현재에도 많이 쓰이고 있는 공구이기도 하죠. 적은 힘을 들이지만 대신 이동거리를 늘려 가하는 힘을 강하게 하는 간단한 원리로요.
이제는 못을 박을 수 있도록 하면서 잘못박힌 못도 쉽게 뺄 수 있도록 하는 장도리도 쓰이고 있죠.


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먹도끼는 인류최초의 도구로 추정된다. 이미 250만년전부터 육체적인 힘의 한계를 극복하기 위해 돌맹이를 손에 들고 도구로 사용했다. 약 150만년전 호모에렉투스는 부싯돌로 조야한 형태의 석기를 만들어 두드리고, 자르고, 긁는데 사용했으며 동식물의 가죽과 껍질을 벗기고 땅을 파는 데 사용했다.

일정한 형태의 주먹도끼가 만들어진건 기원전 60만년 경부터이다. 기원전 50만년에서 30만년 사이에 등장한 호모 사피엔스는 주먹도끼에 구멍을 뚫어 자루를 달아서 사용하기 시작했고, 이로써 주먹도끼의 사용범위도 넓어졌다. 자루가 달린 주먹도끼는 운동량을 증폭시켰을 뿐만아니라, 타격이 빗나갈때에도 신체적 부상을 완화시킬 수 있었다. 이 시기에 주먹도끼는 물건을 쪼개는 '도끼'와 물리적 타격을 가하는 '망치'의 형태로 각기 분리되어 발전했다.

처음엔 주변에 있는 물건이었던 돌만을 사용하다가 점차 다양한 용도로 사용할 수 있게되었다는게 발명품도 쓰면서 다양한 용도가 생기고 점차 분리되어 나가는 것 같습니다.


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형광등의 원리


“아~! 그거였어?” 누군가 대화 중에 훨씬 전에 했던 이야기를 그제야 이해하여 이렇게 소리칠 때 우리는 그 사람을 ‘형광등’에 비유하고는 한다. 이것은 형광등이 켜질 때 스위치를 누른 후 바로 켜지지 않고 조금 있다가 켜지는 것을 빗대어 말하는 것이다. 조명 기구의 대명사 격인 형광등은 어떻게 빛을 내는 구조이기에 전원이 들어가고도 바로 켜지지 않고 조금 있다가 켜지는 경우가 생기는 것일까?


형광등의 역사



형광등이 언제 만들어졌는지를 알아보기 위해서는 전구의 역사를 알아보아야 한다. 많은 사람들이 아는 것처럼 현재 실용화된 전구는 에디슨(T. A. Edison)에 의해 1879년 발명되었다. 에디슨은 탄소 필라멘트를 사용하여 40시간 정도 빛을 내는 전구를 만들었다.

 

사실 전구는 1808년 산업혁명이 한창일 때 화학자 험프리 데이비(H. Davy)가 2개의 탄소 전극 사이에서 방전을 일으켜 주위의 공기가 이온과 전자로 나누어지는 플라즈마 상태의 아크방전을 시키는 아크등이 최초이다. 이 아크등은 실내에서 사용하기에는 무리가 있어 실용화되지 않았다.

 

에디슨의 탄소 필라멘트가 잘 끊어지는 것을 보완하여 1910년 쿨리지(W. D. Coolidge)가 현재 쓰이는 텅스텐 필라멘트를 발명하여, 전구가 더 밝고 수명도 길어지게 되었다. 요즘 사용하는 백열전구는 아르곤에 소량의 질소를 혼합한 가스를 넣어 텅스텐의 증발을 막아 전구의 수명을 더 늘렸다.


프랑스의 물리학자 알렉산더 에드먼드 백쿼렐, 전기 방전으로 빛을 낼 수 있다는 자신의 이론을 실험적으로 증명해 형광등의 실용화 과정에 기여했다. <출처: wikipedia>

프랑스의 물리학자 알렉산더 에드먼드 백쿼렐, 전기 방전으로 빛을 낼 수 있다는 자신의 이론을 실험적으로 증명해 형광등의 실용화 과정에 기여했다. 
<출처: wikipedia>



이러한 백열전구에 비해 긴 수명, 높은 발광 효율 등의 장점을 가진 현재의 형광등은 1938년 General Electric(GE)사의 인만(G. Inman)이 발명하여 특허를 내어 실용화한 것이다. 형광등은 사실 1857년 프랑스의 물리학자 알렉산더 에드먼드 백쿼렐(Alexandre E. Becquerel)이 전기 방전으로 빛을 낼 수 있다는 자신의 이론을 실험적으로 증명해 보인 후 1901년 미국의 피터 쿠퍼 휴잇(Peter Cooper Hewitt)이 수은 방전등을 만든 것을 거의 지금의 형광등이라고 보는 경우도 있고, 1927년 에드먼드 저머(Edmund Germer)가 몇 명의 동료들과 함께 시험적인 형광등을 만들어낸 것을 시초로 보는 경우도 있다.

 

 

형광등의 구조

백열전구가 필라멘트에 흐르는 전류에 대한 저항에 의한 발열을 이용한 것이라면, 형광등은 기체나 증기 중의 방전 에 의해 발생하는 빛을 광원으로 이용한다는 점에서 발광원리가 다르다. 이를 위한 형광등의 구조는 다음과 같다. 일반적으로 형광등은 형광방전관, 안정기, 점등관, 콘덴서 등으로 구성되어 있다.



형광등의 구조.


형광등의 구조.




형광방전관
유리관 속의 공기를 빼고 아르곤과 수은 증기를 넣은 관으로, 안쪽 벽에는 형광물질이 발라져 있다. 이 형광물질에 따라 여러 가지 색을 낼 수 있는데 형광등 벽에 발라진 것이 규산아연이면 푸른 색, 텅스텐산마그네슘은 청백색, 규산아연과 망간은 녹색, 붕산카드뮴은 분홍색을 낸다. 이 형광방전관의 양끝에는 이중 코일로 된 텅스텐 필라멘트의 전극이 존재하며, 표면에 산화바륨과 산화스트론튬 등이 입혀져 있어 전자의 방출이 쉽게 일어나도록 되어 있다.

 

점등관 (= 글로 램프, 글로 스타터)
유리관 내에 고정 전극과 바이메탈 의 가동전극(고정되지 않은 전극)을 설치한 후 아르곤 가스를 넣은 것이다. 전원이 연결되면 점등관에 전원전압이 직접 걸리게 되고, 점등관의 전극이 방전되며 바이메탈이 가열되게 된다. 가열된 바이메탈이 고정전극 방향으로 휘어 고정전극에 접촉되면 형광등의 회로가 연결되어 형광방전관의 필라멘트에 전류가 흘러가게 된다. 처음 전류를 흘려주면 역할이 완료되므로 ‘스타터’라고도 불린다. 

안정기
철심에 가는 구리선을 감은 코일로 점등관의 바이메탈이 전류를 끊는 순간 형광 방전관의 방전에 필요한 높은 전압을 순간적으로 일으키고, 방전을 개시한 뒤 전류를 안정시켜 계속 공급해주는 역할을 한다.

 

콘덴서
형광방전관이 방전을 준비하는 사이 점등관의 바이메탈이 냉각되면 고정전극에서 가동전극이 떨어져 전류를 차단하게 되는데 이 때 고주파 전류가 생성되어 잡음이 발생하게 된다. 이 고주파 전류를 흡수하는 역할을 하는 것이 콘덴서이다.

 

 

형광등은 어떻게 작동할까?

형광등은 진공으로 된 유리관 내에 소량의 수은 증기와 방전을 일으키기 쉽도록 아르곤 가스가 들어있고, 양쪽에 걸려있던 전극에 전압이 걸리면 전자가 방출되어 유리관 내 수은 원자와 충돌하여 자외선이 많이 포함된 빛을 발생시키게 된다. 자외선은 눈에 보이지 않기 때문에 형광등 유리관 내에 형광물질을 칠해 놓아 방전에 의해 발생한 빛이 형광을 내어 가시광선의 빛 파장을 내게 해 백색광을 내게 하는 것이 형광등의 원리이다. 이 과정을 단계별로 살펴보면 다음과 같다.


1. 전원이 연결되면 점등관의 바이메탈에 의해 폐회로가 형성된다.
2. 회로가 연결되어 전류가 흐르면 형광방전관의 필라멘트가 달궈지고, 수은은 증기로 증발된다. 
3. 안정기의 코일에 유도전류가 생겨 고전압이 발생하여, 달궈진 형광방전관의 필라멘트로부터 열전자 가 방출되도록 한다. 
4. 방출된 열전자와 수은 증기 속 수은 원자가 세차게 부딪치면서 자외선이 많이 포함된 빛이 발생한다.
5. 발생한 빛이 형광방전관 벽의 형광물질을 통과하면서 가시광선 영역의 빛으로 전환되어 형광방전관 밖으로 형광등 빛이 나오게 된다.

 

이 과정 중 점등관에서 바이메탈이 달궈져 폐회로가 형성될 때까지 시간이 걸리기 때문에 스위치를 눌러 전원이 연결된 후 형광등에 불이 들어올 때까지 2~3초가 걸리게 된다. 그래서 우리는 말뜻을 늦게 이해하는 사람을 ‘형광등’이라고 부르게 된 것이다. 그러나 이 결점을 보완하기 위해 글로스타터 대신 반도체를 사용한 래피드스타터가 개발되었기 때문에 이제 이해력이 늦은 사람에게 형광등이라는 말을 쓰지 못하게 될 듯하다.

 

 

형광물질이 가시광선의 빛을 내는 과정

형광물질이 빛을 내는 원리는 높은 곳에 있는 구슬이 떨어지는 것으로 설명할 수 있다. 높은 곳에 올려놓은 구슬은 높이에 비례한 위치에너지를 가지고 있는데, 구슬이 떨어지면 감소한 위치에너지만큼 운동에너지를 갖게 된다. 형광물질은 높은 에너지 상태의 전자가 흡수되어 낮은 에너지 상태로 바뀌면서 전자가 뛰어내린 높이, 즉 에너지 차이에 의해 에너지 차이가 크면 파장이 짧은 푸른 계열, 에너지 차이가 작으면 파장이 긴 붉은 계열 색의 빛이 나오게 되는 것이다.



빛을 흡수한 분자에서 일어나는 분자 내부 및 분자간 과정. 작은 파란색 원은 들뜬 분자의 낮은 에너지 상태의 빈 자리이다. 분자의 진동 상태 때문에 형광 에너지는 흡광 에너지보다 적고, 따라서 흡수한 빛보다 긴 파장에서 형광이 나온다.


빛을 흡수한 분자에서 일어나는 분자 내부 및 분자간 과정. 작은 파란색 원은 들뜬 분자의 낮은 에너지 상태의 빈 자리이다. 
분자의 진동 상태 때문에 형광 에너지는 흡광 에너지보다 적고, 따라서 흡수한 빛보다 긴 파장에서 형광이 나온다.



여러 가지 형광등

삼파장 램프는 많은 사람들이 오스람 램프라고도 말하는데, 이는 독일 오스람사의 삼파장 램프가 광고를 통해 국내에서 유명해졌기 때문이다. 삼파장 전구, 오스람 전구보다 정확한 이름은 ‘전구형 형광등’이다.


삼파장 램프는 형광등을 접어놓은 형태로 보면 된다. 백열전구는 태양과 거의 흡사한 빛을 낸다는 장점은 있지만 발열에 의한 큰 전력소모와 짧은 수명이 단점이다. 반면 형광등은 크기가 큰 반면 에너지 효율이 높고 수명이 긴 장점이 있어 이 2가지 전구를 결합한 형태가 전구형 형광등인 삼파장 램프이다. 삼파장은 적색, 녹색, 청색의 세 가지 발광 형광물질을 사용하여 백열전구의 장점인 태양과 거의 흡사한 빛을 내어 붙은 이름이다.

 

또 다른 형태의 형광등은 미국드라마인 CSI 애청자라면 보았을 어두운 곳에서 비추면 혈흔이 있는 곳이 보라색으로 빛나는 등인 자외선등이다.(영어로는 'Black Light'라 불린다.) 꺼진 상태에서는 검은색을 띠는 블랙라이트는 내부에 필요한 자외선 외에 다른 빛들은 흡수하는 물질이 발라져 있어 자외선만 나오게 된 형광등이다. 형광물질은 가시광선 자체를 흡수하지 않기 때문에 그냥은 보이지 않고 자외선을 흡수한 후 가시광선을 내어놓기 때문에 자외선이 나오는 블랙라이트를 형광물질이 있는 곳에 비추면 발광현상이 일어나게 되는 것이다. 적혈구에 형광 성질이 있기 때문에 혈흔이 있는 곳에 블랙라이트를 비추면 발광하게 된다.



형광등과 전구의 여러 요소가 결합된 전구형 형광등, 삼파장 램프<출처:NGD>(좌), 형광물질이 발라져 이 자외선등을 비추면 보이지 않던 것이 나타난다. 이것은 위조지폐를 막는 데 이용하기도 한다. <출처: wikipedia>(우)

형광등과 전구의 여러 요소가 결합된 전구형 형광등, 삼파장 램프<출처:NGD>(좌), 형광물질이 발라져 이 자외선등을 비추면 
보이지 않던 것이 나타난다. 이것은 위조지폐를 막는 데 이용하기도 한다. <출처: wikipedia>(우)



이밖에 형광등의 방전관 안에는 아르곤과 수은 증기를 넣어 열전자를 방전시키는 대신 다른 종류의 기체를 넣으면 역시 발광하는 색이 달라지게 할 수 있다. 이것이 네온관으로 우리가 흔히 네온사인이라 부르는 형광등이다. 들어간 기체가 질소일 때 노란색, 산소와 네온일 때 주황색, 이산화탄소일 때 흰색, 수은증기일 때 청록색, 헬륨일 때 붉은색의 빛을 낸다.



참고문헌 : 송길영, [알기 쉬운 전기의 세계], (동일출판사, 2004)


1) 방전
대전체가 전하를 잃는 과정. 전자가 밖으로 튀어나가면 전류가 흐르게 된다.

2) 바이메탈
바이메탈은 열 팽창율이 다른 두 금속을 접합시킨 것으로 전구에 전류가 흘러 열이 생기면 바이메탈에 휘어짐의 차이가 생기고, 이 차이를 이용하여 스위치 역할을 하도록 만들 수 있다.

3) 열전자
고체(금속)를 가열함에 따라 방출되는 전자.






오늘 형광등 램프가 나가서 램프교체했습니다.

그김에 형광등의 원리가생각나서 올려봤습니다.

형광등에 안정기가 달려있었던건 이제 알았네요.

정보가 도움이 되시길 바랍니다.


Posted by 와우댕글