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1. 의류(Clothes)
발명자 : 미상(아프리카)
발명 시기 : 약 기원전 17만년 전
가장 먼저 알아볼 인류의 발명품은 바로 '옷'이야. 옷은 단순 외관상으로 인류를 다른 생물과 특징지어주는 가장 큰 요소야.
옷은 대개 섬유나 가죽으로 만들기 때문에 유물로 오랜 시간 보존되기는 힘들지만, 최근 플로리다 자연박물관 연구팀에 의해 약 17만년 전에
인류가 처음으로 옷을 입었다는 주장이 제기되었어. 이를 밝히는 데에는 인류 화석에서 함께 발견된 '이'가 핵심적인 역할을 했다고 해.
인류가 옷을 입기 전에는 머리카락 등에 기생하는 '이'의 유전정보가 한가지였으나, 옷을 입게 되면서 옷에 기생하는 '이'와 몸에 기생하는 '이'로
유전정보가 나뉘어 두 종류의 '이'로 분화되었는데, 그 시기가 약 17만년 전이라고 하네.
선사시대 인류가 옷을 입은 이유는 크게 체온 유지나 피부 보호 등 기능적인 이유와, 신분과 종교 등을 상징하는 개성적 이유가 있었는데,
재미있게도 현대에 들어서도 옷을 입는 이유는 크게 달라지지 않았어. 여튼 인류와 가장 오래 함께한 발명품은 옷.
2. 언어(Language)
발명자 : 미상(아프리카)
발명 시기 : 약 기원전 5만년 전
두 번째로 알아볼 발명품은 '언어'야. 언어는 약 기원전 3만년~10만년 전에 발명되었다고 추정되고 있어.
언어를 정의하는 방법에는 여러 가지가 있지만 큰 의미로 보자면
'생각을 다른 사람에게 전달하는 체계' 로 볼 수 있고, 따라서 수화나 C언어 등도 언어의 일종이라고 할 수 있어.
그렇다면 언어는 단순 인류의 발명품이 아니라고 볼 수도 있는데, 인류의 언어에는 동물과는 질적인 차이가 있어.
1. 인류의 언어는 동물과는 달리 단어들이 모여 '구'를 형성해.
2. 인류의 언어에는 시제가 존재한다.
3. 의도의 짐작이 3단계 이상으로, 무한히 가능하다(나는 김정은이 박근혜가 김정일이 핵을 개발했던 것을 싫어한다는 것을 알고 있다는것을 알아).
-침팬지의 경우 2단계까지 가능하다고 하네, 위에 쓴 문장은 4단계.
사회나 국어시간에 언어의 특징에 대해서 여러가지 배웠을테니 이정도로 하고 넘어가도록 하자. 나도 언어의 특징에 대해서는 잘 몰라.
3. 술(Liquor)
발명자 : 미상(중국)
발명 시기 : 약 기원전 9000년 전
최초의 술의 경우 최초 기록은 명확하지 않으나 중국에서 기원전 9천년 전 경에 빚어진 것으로 추정되는 술이 출토됨으로써
술이 아주 오랜 시간동안 인류와 함께한 식품이라는 것을 알 수 있었어.
술이란 에탄올이 함유된 음료를 뜻해. 사실 술은 항정신성 마약의 한 종류지만 굳이 대마초 등의 마약과 구분하자면,
다른 마약과는 달리 수분 섭취와 같은 생존의 목적, 때로는 칼로리의 섭취를 위해 마시게 되었다는 점 정도가 있어(물론 현대에는 그 용도를 잃음).
세계적으로 수만 종류에 달하는 술이 보급되고 있으며, 이미 술은 인류의 문화로 자리잡았기 때문에 대부분의 문화권에서 허용되고 있지.
4. 배(Ship)
발명자 : 미상(한국)
발명 시기 : 약 기원전 8000년 전
인류의 중요한 발명품중 하나는 배. 선박이야. 배는 인류의 활동범위가 단순히 대륙에만 머무르는 것이 아닌 세계 전역으로 확대되는 데에
핵심적인 역할을 했어. 최초의 배에 대한 기록은 전혀 남아 있지 않지만, 세계에서 가장 오래된 배의 잔해가 대한민국 김해에서 발견되었다고 하네.
과거에는 인류가 퍼져나갈 수 있는 수단으로, 이후 대항해시대에는 무역권을 점유하기 위한 해군력으로 이용되었어.
20세기초 까지만 해도 유일한 대륙횡단 수단이었으나, 이후 비행기가 보편화되면서 관광과 화물운송으로 주로 쓰이고 있어.
현대의 선박들은 매우 규모가 큰데, 가장 큰 배는 유조선인 '녹 네비스'로 길이 458m에 만재배수량은 26만 톤에 육박했다고 해. 현재는 박물관행.
전 세계의 문화권에서든 큰 배에는 그 이름을 붙혀 주는 관습이 있어. 유명한 선박으로는 커티 삭, 타이타닉 호, 비스마르크함, 천안함 등이 있지.
5. 문자(Character)
발명자 : 미상(메소포타미아 수메르인)
발명 시기 : 약 기원전 5000년 전
최초의 문자는 고대 메소포타미아 수메르인에 의해 기록된 쐐기 문자였어.
문자 역시 언어와 같이 여러 특징들을 가지며, 정보가 후대에 전달되어 본격적으로 지식이 축적되는 데에 중요한 역할을 하고 있지.
6. 숫자(Numeral)
발명자 : 미상(메소포타미아 수메르인)
발명 시기 : 약 기원전 5000년 전
그 다음 발명품은 숫자야. 숫자는 문자 중에서도 '수'를 의미하는 문자를 뜻하는데,
알파벳과 같은 모양으로 수를 표현한 로마 숫자, 한자로 수를 표현한 한자 등이 있었으나
몇몇 기호와 조합하여 모든 유리수를 표현할 수 있는 아라비아 숫자를 현대에는 문화권을 불문하고 사용하고 있어.
숫자의 발명은 수학의 발전과 이어지고, 결국 인류의 논리적 사고를 비약적으로 발전시키는 데에 일조했지.
7. 역법(Calendar)
발명자 : 미상(이집트)
발명 시기 : 약 기원전 5000년 전
역법이란 달력을 만드는 기술로, 고대 천문학과 수학의 정수라고 볼 수 있어.
역법은 1년을 측정하여 일정하게 작물을 수확하는 농업에 큰 영향을 주었고, 조수를 측정할 수 있게 하여 어업에도 큰 영향을 주었어.
역법은 또한 정치적으로도 큰 의미를 지니는데, 달력을 만드는 것 자체가 개인의 능력이나 정밀도로 커버하기 힘들기 때문에
고대 국가들이 백성들에게 줄 수 있는 가장 큰 혜택이 역법의 배포였다고 해. 이것이 사회계약론적인 고대국가의 존재의의였다는데 뭔소린지모르겠다.
종교적으로는 월식과 일식 등을 예견해서 민심안정에도 기여했다고 하네.
8. 바퀴(Wheel)
발명자 : 미상(메소포타미아 수메르인)
발명 시기 : 약 기원전 3500년 전
바퀴는 인류와 함께했다고 볼 수 있는 중요한 발명품이야. 물리학적으로는 '미끄럼 마찰'을 '굴림 마찰'로 전환하여 에너지 손실을 줄이는 역할을 해.
초기 바퀴는 나무를 잘라 붙혀 원판형태로 만들었으나, 이후 기원전 2000년 경에 바퀴살을 이용한 가벼운 바퀴가 발명되었어.
이후에는 톱니바퀴로 변형되어 기계발전에도 큰 기여를 하였지.
여담으로 16세기까지도 신대륙 아메리카에서는 바퀴가 거의 사용되지 않았다고 하는데, 이는 바퀴를 끌만한 대형 척추동물이 없어서 그랬다고 해.
북미 인디언들이 이미 말을 멸종시켜서 말조차도 구대륙에서 전파되었다고 하네, 나머지 척추동물은 들소들 뿐이고..
9. 시멘트(Cement)
발명자 : 미상(이집트)
발명 시기 : 약 기원전 3000년 전
우리가 볼 수 있는 가장 오래된 시멘트는 이집트 피라미드 유적이야.
하지만 시멘트를 이용한 건축의 절정은 고대 에트루리아와 로마시대때 이룩되었어.
건축계의 필수요소로 부식에 대한 내성이 높아 건축물들이 수천년의 세월을 견뎌내도록 해 주었으며, 건축뿐 아니라
석고상과 같은 미술계에도 큰 영향을 주었어.
현대의 시멘트는 1700년대 중엽에 개량된 것이고, 1850년대에 프랑스에서 콘크리트가 발명되면서
대부분의 현대 건축물은 콘크리트로 지어지기 시작했어.
10. 유리(Glass)
발명자 : 미상(이집트)
발명 시기 : 약 기원전 2500년 전
유리는 모래와 탄산소다, 석회암을 적절히 섞은 뒤 가열하고, 이후 급속냉각시키면 나오는 투명한 물질이야.
빛을 투과시킨다는 점이 가장 중요한데, 고대 이집트에서는 유리를 보석으로 취급하여 공예품을 만드는 데에 사용하였어.
이후에 유리가 대량생산되면서 창문으로 널리 이용되었고, 유리의 질이 개선되가면서 식기(유리컵)로도 사용되었지.
굴절률이 공기보다 높다는 점을 이용하여 이후 광학기술의 발전에 핵심적인 역할을 하게 돼.
11. 풀무(Bellows)
발명자 : 미상(메소포타미아 수메르인)
발명 시기 : 약 기원전 2500년 전
혹시라도 풀무가 뭔지 모르는 사람을 위해 설명하자면,
누르면 바람이 나오도록 만들어진 일종의 펌프야. 이게 왜 중요하냐고?
일반적인 나무를 태워서 나오는 온도로 금이나 구리, 청동 등은 주조가 가능하지만, '철'은 녹일 수가 없어.
철을 녹이기 위해서는 더욱 강한 화력이 필요한데, 초기 철기시대에는 이를 단순히 바람이 강한 날에 철을 만드는 것으로 만족해야만 했어.
하지만 풀무가 발명되면서 충분한 산소를 공급하여 더욱 높은 화력을 얻을 수 있었고, 철기시대를 여는데에 일조했지.
13. 활자(Type)
발명자 : 미상(크레타 문명)
발명 시기 : 약 기원전 1700년 전
활자는 미리 문자를 나무나 돌, 금속 등에 새겨 놓은 뒤 잉크 등을 묻혀 찍어내는 도구야.
기원전 1700년에 최초로 개발된 기록이 있지만, 널리 이용되지는 못했어. 이후 발명품으로 나올 '종이'가 널리 보급되면서
책을 대량생산하고 지식을 전파하는 데에 아주 큰 역할을 했지. 발명 시기에 비해 활약은 상당히 늦었다고 볼 수 있어.
성경이 널리 보급되는 데에 일조한 개독양상도구.
14. 아치(Arch)
발명자 : 미상(에트루리아 문명)
발명 시기 : 약 기원전 800년 전
거대한 건축물을 지을 수 있도록 해준 중요한 구조물인 '아치'가 그 다음 발명품이야.
아치는 기원전 4000년 경 메소포타미아에서 발명되었다고 추정되고 있지만, 가장 오래된 아치 구조물은 에트루리아 문명의 잔해에 남아있으며,
본격적인 아치 구조물이 등장한 것 역시 에트루리아 문명과 찬란한 문화를 자랑했던 고대 로마 문명이야.
아치는 적은 기둥의 수 만으로도 효과적으로 하중을 분산시켜 구조물의 무게를 견딜 수 있도록 해 주는 건축방식이야.
초기에는 반원 형태의 아치가 주로 사용되었으나, 로마시대 이후 전 세계로 전파되어 여러 가지 아치의 형태로 나뉘어졌다고 해.
15. 화폐(Money)
발명자 : 미상(터키)
발명 시기 : 약 기원전 700년 전
화폐가 인류 역사에서 중요한 획을 그엇다는 점은 일게이들도 잘 알고 있을꺼야.
물물교환의 형태로 이루어지던 상업이 일정한 기준이 되는, 그 자체로 '어느 정도의 값어치'를 가진다고 가정하여 사용되는 교환 수단이야.
초기에는 곡물의 형태로, 이후에는 금속과 지폐 등의 형태로, 때로는 토지의 형태로, 현대에 들어서는 무형의 신용의 형태로 거래되는 화폐는
인류가 만들어낸 최초의 가상의 개념이자, 그 어떤 동물과도 차별화되는 인류의 발명품이라고 할 수 있어.
최근에는 비트코인이라는 또다른 개념의 화폐가 개발되어 말이 많기도 하지.
16. 비누(Soap)
발명자 : 미상(고대 그리스)
발명 시기 : 약 기원전 500년 전
인류의 역사에서 가장 많은 사람의 목숨을 구했다고 평가받는 발명품. 바로 비누야.
초기 비누의 형태는 어느 나라에서든 양잿물의 형태로 나타났어. 이후에는 돼지비계나 올리브유 등을 베이스로 한 비누로 개량되어 사용되었으나
이 역시 매우 고가의 상품으로 사치품에 가까웠어.
17세기 들어 산업화와 화학 기술의 발달로 비누의 대량 생산이 가능해졌고, 전 세계에 보급될 수 있게 되었어.
17. 도르래(Pulley)
발명자 : 미상(고대 그리스)
발명 시기 : 약 기원전 250년 전
가장 단순한 기계 구조중 하나인 도르래가 다음 발명품이야.
도르래는 바퀴와 바퀴를 두르는 줄로 구성되어 힘의 방향을 바꾸거나 하중을 분산시키는 도구야.
크게는 고정도르래와 움직도르래로 나뉘고, 이들을 조합하여 복합도르래의 형태로 많이 사용되지.
중학교 과학시간에도 배우겠지만, 도르래를 아무리 사용한들 같은 일을 하는 데에 사용하는 일의 양은 변하지 않아.
(사실은 도르래와 줄의 자체 무게 때문에 필요한 에너지의 양은 늘어나지)
도르래는 이론적으로 무한히 강한 힘을 만들어낼 수 있는데, 현대에 이르러서도 수많은 도르래들을 이용하여 매우 큰 하중을 견디는 기계를 만들어.
인류가 단순한 인력 이상의 힘을 낼 수 있도록 도와준 발명품.
18. 종이(Paper)
발명자 : 채륜
발명 시기 : 105년
비단이나 파피루스, 양피지 등의 기록지를 대체한, 중국의 4대 발명품 중 하나인 종이가 그 다음 발명품이야.
실제로 최초로 직물가공성 종이의 형태를 나타낸 것은 이집트의 파피루스지만(페이퍼의 어원), 채륜의 종이는 단순한 가공으로
대량생산하는 방법을 개발했다는 데에 의의가 있어. 실제로 종이가 개발된 동양에서의 문물 전파가 서양보다 압도적으로 빨랐지.
이후 이슬람과 당나라의 교류(전쟁)로 750년 경 서양에도 종이가 전파돼.
흔히들 종이를 10번 이상 접을 수 없다고 하는데, 국내 방송인 스펀지에서 실제로 테니스장 크기의 종이로 시도하였으나 실패.
하지만 외국의 Mythbuster에서는 두께가 A4용지의 1/8에 달하고, 크기가 축구장 넓이인 특수제작한 종이를 NASA 격납고에서 접어서
11번 접는 데에 성공해. 접을때 아스팔트 만들때 쓰는 차량인 로드롤러로 꾹꾹 눌러서 만들었다고 하네..
그리고 영국의 브리트니 갤리번이라는 여고생은 12번 접는 데에 성공...사실상 여고생<<Mythbuster..
결국, 소문과 다르게 이론적으로 종이는 크기가 충분히 크고 장력이 충분하다면 수천번도 더 접는 것이 가능해.
A4용지를 40번 정도 접으면 그 두께가 지구에서 달까지의 거리가 되는것도 사실이긴 하고, 100번 이상 접으려면 관측 가능한 우주 크기의 종이가 필요하단다.
여튼 기록문물의 전파와 서류를 통한 공공행정의 획기적인 발전을 이룩하게 해준 종이가 18번째 발명품.
19. 삼각돛(Jib)
발명자 : 미상(아랍)
발명 시기 : 약 300년
바람의 힘을 이용하여 항해하는 돛은 더 오래 전부터 존재했어. 하지만 삼각돛의 발명은 그보다 더 중요하다고 할 수 있는데,
삼각돛은 단순히 바람의 압력으로 앞으로 나아가는 것이 아닌, 바람의 흐름에 의한 '양력'을 통해 항해하는 방식의 돛이야.
쉽게 말해서, 바람의 방향과 상관없이 가고 싶은 곳으로 항해할 수 있고(바람을 거슬러서도 가능),
때로는 바람의 속도보다 더 빠른 속도로 항해도 가능하다는 점이 삼각돛의 장점이야.
그 원리를 설명하자면 글이 너무 길어지므로 간단히 설명하면, 바람의 방향이 왼쪽에서 오른쪽이라면,
배가 받는 힘은 위쪽으로 향한 화살표인 양력이고, 이를 이용해서 항해한다는 거야.
맞바람의 경우 바람의 방향으로부터 45도 이내로는 항해가 불가능하기 때문에, 아래 그림처럼 지그재그의 형태로 거슬러 가는 방법을 이용해.
어쨌든, 바람의 방향과 상관없는 자유로운 대양 항해를 할 수 있도록 해준 삼각돛이 19번째 발명품.
20. 나침반(Compass)
발명자 : 미상(중국)
발명 시기 : 약 500년
역시 중국의 4대 발명품 중 하나인 나침반이 20번째 발명품 자리를 차지했어.
나침반은 지구가 자성을 띄는 것을 이용하여, 항상 지구의 자북극 방향을 나타내도록 만든 도구야.
우리나라에서는 삼국사기에 가장 오래된 기록이 나오는데, 경상북도의 특산물 중 하나가 바로 자석이었다고 해.
나침반의 나(羅)가 신라의 라(羅)와 같은 한자인 것도 그래서라고 추정하고 있어.
주위의 지형지물을 통해 방향을 찾을 수 없는 바다나 넓은 평야에서도 인류가 올바른 길을 찾을 수 있게 해준 중요한 발명품 중 하나.
지구의 진북과 자북은 대한민국 기준 약 6도 정도의 차이가 있는데, 이 때문에 현대에 들어 사용되는 기기들은 대부분 나침반이 아닌 GPS에 의존해.
여담으로 중국의 '지남차'라는, 항상 남쪽을 바라보는 수레가 있었는데 복원 결과 이는 나침반이 아닌, 일종의 관성항법장치의 원리였다고 하네.
수레바퀴의 왼쪽과 오른쪽 바퀴의 회전차를 이용해 얼마나 회전했냐에 따라 가리키는 방향을 조절해 남쪽을 항햐도록 했대.
21. 화약(Gunpowder)
발명자 : 미상(중국)
발명 시기 : 약 1000년
열이나 전기, 충격 등의 가벼운 자극에 의해 순간적으로 연소 또는 분해 반응을 일으켜서
높은 온도의 열과 압력을 가진 가스를 발생시키는 화합/혼합물을 통틀어 일컫는 화약이 그 다음 발명품이야.
중국은 화약 제작법을 국가 기밀로 유지하여 유출되는 것을 엄중히 금지했어. 우리나라의 경우 최무선이 오랜 시간 연구를 거듭하여 얻어냈지.
화약은 이후에 대포나 신기전의 추진체로 사용되기도 하고, 소형화되어 총기류로 사용되기도 해.
또한 폭약의 형태로 무기로 사용되거나 대규모 건설에 사용되기도 하지. 불꽃놀이와 같은 흥미거리로도 이용되고.
화학의 경우 불로장생을 꿈꾸던 도교의 도사들이 찾아내었다고 하는데, 역시 동서양을 막론하고 화학의 근원은 연금술인듯..
22. 렌즈(Lens)
발명자 : 미상(이탈리아)
발명 시기 : 약 1200년
유리가 빛을 굴절시킨다는 사실을 발견해 최초의 반구형 렌즈를 만들어낸 것은 13세기 이탈리아의 수도사들이야.
이후에는 베니스 무라노에 최초의 렌즈 공장이 만들어져 글씨를 쉽게 읽을 수 있도록 해 주었고, 200년 정도 뒤에는
현대 안경과 유사한 형태의 안경이 제작되어 부의 상징으로 귀족들 사이의 유행이 돼.
렌즈는 이후 광학기술의 획기적인 발달을 이루어내는데, 빛의 성질을 탐구하고 우주를 탐구할 수 있게 해주었고,
분광기술을 이용해 파장에 따라 화학물질을 구별할 수 있게 해주었으며, 수많은 광학의 분야로 나뉘어 현대기술의 핵심이 되었지.
23. 직교좌표계(Cartesian Coordinate System)
발명자 : 르네 데카르트
발명 시기 : 1637년
수학계의 혁명을 이루어낸 개념. 임의의 점의 위치를 수들의 집합으로 표현할 수 있게 해주었어.
좌표계의 발명은 고전기하학(자랑 컴퍼스로 길이재고 각도재고 하는거)을 대수학(변수들을 이용하여 방정식을 푸는거)과 연결하여
해석기하학(좌표계 위에서 방정식으로 그래프푸는거)이라는 새로운 학문을 탄생하도록 해주었다는 데에 의의가 있어.
고등학교 수학을 해본 사람은 알겠지만, 초중등 교과에서 어려운 축에 속하는 각도나 길이 문제도, 좌표계에 점 찍어놓고
공식에다가 때려넣어 풀어버리면 거의 치트키 수준으로 쉽게 풀리는 것을 알 수 있어.
이처럼 해석기하학의 발전은 단순히 작도만으로는 풀 수 없었던 타원, 포물선 등의 함수도 쉽게 다룰 수 있게 해주어서
수학과 물리학, 기하학 등의 발전에 큰 영향을 미쳤지.
좌표계는 이후 가장 단순한 직교좌표계 말고도 극좌표계나 원통좌표계, 3차원 구형좌표계 등등 아주 많은 것들로 변형돼.
예전 경시대회문제에서 x축과 y축이 60도 이루는 좌표계 정의해서 문제푸는거 있었던거같은데 잘 기억안난다. 좆같았던 문제였던거같음
24. 시계
발명자 : 존 해리슨
발명 시기 : 1735년
뜬금없이 웬 시계가 나올까? 그것도 18세기에? 이는 대항해시대와 연결지어야 설명할 수 있어.
위의 직교좌표계에서처럼, 지구상의 한 지점에서 자신의 위치를 수치화하기 위해서는 '위도'와 '경도' 두 축의 좌표가 필요해.
위도는 쉽게 측정할 수 있어. 육분의 등으로 특정 별의 지표로부터의 각도를 측정하면 위도를 계산해낼 수 있지.
북반구의 경우에는 북극성을 이용했고, 남반구는 어떻게했는진 모르겠지만 이론적으로는 태양의 남중고도로 위도는 충분히 알아낼 수 있어.
하지만 경도는 어떻게 알아내야 할까? 이는 '시간'과 관련있어.
쉽게 설명하면, 같은 위도상의, 다른 경도에 위치한 두 지점의 차이는 바로 '시차'라고 할 수 있어. 태양이 뜨는 시각의 차이.
어떤 기준점(현대에는 그리니치 천문대)으로부터 해가 얼마나 더 늦게 뜨는지를 정확히 측정할 수 있으면 경도를 알아낼 수 있겠지.
하지만 그 전까지 쓰이던 시계들은 거의 진자를 이용한 시계여서 흔들림이 많은 해상에서는 사용할 수가 없었어.
따라서 이를 측정하기 위해 중력이나 흔들림에도 영향을 받지 않는 매우 정확한 기계식 시계가 개발되었고, 그것이 '마린 크로노미터'야.
1714년 영국 의회는 경도를 측정할 수 있을 만큼 정확한 시계에 현상금을 걸었고, 목공 장인 존 해리스가 크로노미터인 크로노 H1를 완성해.
오늘날에도 값비싼 기계식 시계에는 크로노미터로 사용될 수 있는지 없는지가 나와있긴 하지만,
쿼츠 전자시계가 보편화된 지금 시점에선 상징적인 의미만 있어.
여튼, 크로노미터의 발명 이후 영국은 해상에서 선박의 위치를 정확히 알아낼 수 있게 되었고 이후 대항해시대의 선두자가 되지.
24. 증기기관(Steam Engine)
발명자 : 제임스 와트
발명 시기 : 1781년
산업 혁명을 이룩하게 해준 위대한 발명품, 증기기관이야.
증기를 동력으로 움직이는 기계는 2000여년 전 부터 존재했어. 실용적이진 않았지만 헤론의 자동문도 증기를 이용한 장난감의 일종이었지.
하지만 증기기관이라 할 수 있는 최초의 기계는 1705년 영국의 토머스 뉴커먼이 발명했고, 이를 우리가 잘 아는 제임스 와트가 실용화했어.
증기기관이 처음으로 사용된 것은 미 서부의 탄광에 찬 물을 지속적으로 퍼올리는 펌프였어.
이후에 물레방아로 작동하던 자동 방적기를 증기 기관으로 구동하게 되면서 면직물 산업이 영국의 산업을 주도하기 시작했지.
이는 사회 구조에도 큰 영향을 미쳤는데, 사회시간에 배우듯이 귀족의 몰락과 부르주아의 탄생, 노동자 계층이 탄생하면서
마르크스의 공산주의 이론의 탄생까지 이어져. 사실상 최초로 기계의 동력을 이용한 인류의 위대한 발명품!
25. 마취제(Anesthetic)
발명자 : 험프리 데이비
발명 시기 : 1799년
마취제 개발 이전의 수술은 단순했어. 술을 마시게 하거나 마약을 투여하기도 했고, 심한 경우 머리를 쳐서 기절시킨 후 수술을 감행하기도 했지.
수술 도중 고통에 발악하는 환자를 여러 명이 침대에 묶어놓아야 했고, 고통에 허덕이다 쇼크사로 사망하는 일도 허다했어.
험프리 데이비는 아산화질소가 의식을 흐리게 만든다는 것을 발견하고 이를 이용한 마취 후 외과수술을 처음으로 성공해.
이후 수술에 대한 부담이 적어지고 이는 수술법과 의학의 발전에 큰 영향을 주었지.
20세기 들어서는 노보케인 등의 국소마취제가 등장하여 현대에 이르러까지 사용되고 있어.
험프리 데이비는 후에 안전 램프나 전구를 개발하기도 해.
26. 배터리(Battery)
발명자 : 알렉산드로 볼타
발명 시기 : 1800년
우리가 사용하는 거의 모든 휴대용 기기의 전력으로 사용되는 배터리.
배터리의 가장 초기 형태인 화학 전지는 볼타에 의해 개발되었어. 전해질에 금속이 녹으면 금속에 따라 전위차가 발생해서
전류가 흐르는 것을 이용한 것으로, 발전기가 발명되기 이전까지 대부분의 전자기기는 1회용 화학 전지에 의존했지.
이후 전기기술의 발전에도 불구하고 전지는 꾸준히 발전하여 핸드폰에서부터 인공위성에 이르기까지 사용되고 있지.
그 기본 원리도 거의 변하지 않았고 말이야.
27. 전구(Lightbulb)
발명자 : 험프리 데이비
발명 시기 : 1802년
전구의 최초 발명에 대해서는 논란이 많아서 검색해보다가
1802년 험프리 데이비가 아크 방전을 이용해 만든 데이비 램프(안전 램프)가 최초의 전구라고 해서 발명가로 적었다.
데이비는 광산 내에서 기존의 호롱불과 같은 램프가 가스를 점화시켜 폭발하는 것을 보고 안전한 램프를 개발하기 위해
여러 방법을 고안하다 안전 램프를 개발해. 하지만 그 밝기가 엄청나서(촛불 4000개 수준) 가정용으로는 사용되지 못하다가
에디슨이 개량한 백열 전구가 가정용으로 널리 보급되게 되지. 이로써 인류는 밤을 정복하게 되었어.
하지만 역사의 한 획을 그었던 백열 전구는 점차 사라지게 될 전망인데, 열효율이 좋지 못한 백열전구를 각국에서 법으로 금하고 있기 때문이야.
2014년 1월부터 대한민국은 150와트 이하 백열전구의 생산, 수입 및 수출을 법적으로 금지했어.
28. 기차(Train)
발명자 : 조지 스티븐슨
발명 시기 : 1814년
인류가 말의 속도 이상으로 달릴 수 있게 한 것은 올해로 200여 년이 조금 넘었어. 바로 기차의 탄생과 함께이기 때문이야.
열차 또는 기차라는 말은 증기기관차의 줄임말인데, 한국 한정으로 디젤이나 전기로 운행하는 기차에도 여전히 기차라는 말을 쓰고 있어.
가난한 광부의 아들이었던 스티븐슨은 탄광의 레일트럭을 말이 끄는 것을 보고 이를 자동화할 수 없을까 하는 의문에서
증기기관을 동력으로 하는 기차를 개발하게 되고, 이후 기관차 회사와 공장을 설립하고 철도 수주권을 따내 영국에 철도를 건설하게 돼.
열차는 자동차가 없던 시절 대륙 내에서 가장 핵심적인 운송수단으로 자리잡았고 수없이 많이 개량돼.
현대에 이르러서는 비행기가 개발되었음에도 불구하고 선박이 유효한 화물 운송 수단인 것처럼,
육로에서의 대량 운송 수단으로써 그 역할을 다하고 있어. 더불어 지하철이나 고속 철도 등 특성화된 여객 열차들이 운행되고 있지.
29. 냉장기술(Cooling Technology)
발명자 : 제이콥 파킨슨
발명 시기 : 1834년
냉장고와 에어컨은 사실상 같은 원리이니 묶어서 냉장 기술로 소개할게. 원래 냉장 기술은 식품 냉장을 위해 먼저 개발되긴 했어.
음식을 오래 보관하기 위한 보존 기술은 인류 역사에서 매우 중요한 한 부분이었어.
음식에 소금을 쳐서 건조시키는 방법이나 훈제하는 것은 모두 음식을 오래 보관하기 위한 방법들이었기 때문이야.
기껏해야 여름보다 겨울에 부패가 덜 된다는 것을 이용하여 음식을 시원한 동굴이나 얼음, 눈 속에 보관하는 방법들이 18세기까지 이어졌어.
그러다 1834년 제임스 퍼킨스가 에테르의 기화를 통해 얼음을 인공적으로 만드는 장치를 만들었고, 공장에서 얼음을 만들어서
판매하는 방식으로 식품 냉동을 위한 얼음이 보급되었어. 이후에 냉각기가 개량되면서 1913년 최초의 가정용 냉장고가 보급되기 시작해.
최초의 에어컨은 1902년에 윌리스 케리어가 개발했고 말이야.
이후 1939년에 GE(에디슨)사에서 처음으로 냉장실과 냉동실이 분리된 현대적인 냉장고를 생산했지.
냉장고의 발명은 인류의 식중독, 암 발생률을 획기적으로 낮추었어. 음식의 부패를 막고, 음식 보존을 위해 많은 나트륨을 첨가할 필요가 없어져서야.
내가 쓰는 53가지 발명품 중 인류의 목숨을 가장 많이 구한 발명품 3가지중 하나일 것 같다(비누, 페니실린, 냉장고).
냉장고는 후에 식품 수출 수입시 보존에도 도움을 주어서 세계 상업 활성화에도 큰 역할을 해.
30. 인공비료(Fertilizer)
발명자 : 존 로스
발명 시기 : 1843년
세계 식품 수확량을 2배에서 3배 이상 끌어올린 발명품.
인공비료가 발명되기 전에는 똥이나 오줌을 거름으로 사용하기도 하고, 심지어 사람의 뼛가루를 비료로 사용한 경우도 있었다고 해.
세계 4대 문명을 이룩한 지역의 큰 강들은 실제로 그냥 마시는 것을 권하지 않을 정도로 더러운 물이었는데,
역설적으로 상류에서부터 내려온 다량의 토양과 양분 덕에 농사를 짓기에는 최고의 범람원을 형성했었다고 할 만큼 지력은 농사에 있어 중요해.
존 로스는 질산암모늄이 식물의 생장에 큰 도움이 되는 것을 확인하고 이를 원료로 한 비료를 개발하게 돼.
이후에 하버에 의한 질소고정법이 개발되어 질소비료가 대량생산되고 인구수의 폭발적인 증가를 보여주었지.
때문에 질소비료의 발명이 2차 농업 혁명이라고도 하더라.
31. 내연기관(Internal Combustion Engine)
발명자 : 폰트리아 데 피그로네 社
발명 시기 : 1856년
내연기관은 연료와 공기를 흡입하여 실린더 내에서 압축한 상태로 연소시켜 그 에너지를 이용하여 연속적인 동력을 얻는 기관이야.
증기기관처럼 내연기관의 개념적인 이해도 역시 1200년대부터 있어왔어.
하지만 최초의 현대적인 원동기 구조의 내연기관은 1856년에 피렌체의 '폰트리아 데 피그로네' 라는 회사에서 5마력짜리 엔진을 만든 것이 최초야.
이후 니콜라우스 오토(오토 행정의 그 오토), 고트림 다임러(그 다임러!), 빌헬름 마이바흐(그 마이바흐!) 등이 4행정 내연기관을 개발하고,
이후에 루돌프 디젤(디젤엔진의 그 디젤)이 개발한 엔진을 바탕으로 카를 벤츠(그 벤츠ㅋㅋ)가 최초의 자동차를 개발하게 돼.
이로써 증기기관보다 훨씬 효율이 높고 소형화되었으며 출력 또한 높은 내연기관이 20세기를 지배하게 되지.
여담으로 최초의 오토바이는 1908년에 뉴질랜드에서 개발된다.
32. 철조망(Concertina Wire)
발명자 : 조지프
발명 시기 : 1860년
가축을 보호하거나 적군의 접근이나 침입을 저지하는 데에 널리 쓰이는 철조망은 미국 중서부의 양치기 소년이었던 조지프에 의해 개발돼.
그당시에는 철조망 대신 철로 된 울타리에 가시덤불을 키우는 방식으로 목축지를 소유자에 따라 분리해놓았는데,
양들이 가시덤불이 있는 울타리를 넘지 못하는 것을 보고 철망의 각 부분을 잘라 세우는 방식으로 최초의 철조망을 발명해.
비슷한 시기에 비슷한 지역에서 여러 형태의 철조망이 동시에 개발되었으나, 어찌됬건 조지프의 철조망이 제일 잘 팔렸다고 하네.
이는 미국 남북전쟁과 1차 세계대전을 거치면서 철조망-참호-기관총 3가지로 대표되는 참호전의 요소가 되면서 널리 퍼지는데,
철조망을 만드는 회사들은 어마어마한 떼돈을 벌었다고 해. 가히 최고의 아이디어 상품이라고 할만하지?
철조망은 백년이 지난 지금에도 그 효과를 잘 보여주고 있는데, 설치하는데에 거의 노력이 들지 않는 데에 반해
이를 돌파하기는 꽤 까다롭기 때문이야.
혹시라도 철조망을 그냥 지나가려는 생각은 절대로 하지 마, 옷이 걸려 넘어지면서 살점이 찢겨나갈수도 있거든.
야외에서 오랜 시간동안 눈과 비를 맞는 특성상 녹슨 철조망에 긁혀서 파상풍에 걸릴 수도 있고 말이야.
철조망 등을 자를 수 있는 도구가 있다 해도 철조망을 자르려고도 하지 마. 현대의 철조망은 장력이 가해져 있어서 끊는 순간
튀어오르거나 감겨버릴 수 있거든. 가장 확실한건 폭약으로 날려버리는 것..야전에선 철조망이 있으면 공병으로 폭파하고 지나가는게 제일 좋은 방법이래.
33. 탄피(Cartridge Case)
발명자 : 윈체스터 社
발명 시기 : 1860년
우리가 당연하게 생각하는 현대식 탄환은 매우 획기적인 발명품이었어.
이전에는 화약과 총알이 분리되어 있었기 때문에 매 발을 쏠때마다 복잡한 방식으로 장전해야 했고, 효율이 떨어졌지.
이 때문에 병사들이 미리 종이로 원통을 만들어 화약과 탄환을 넣어서 보관하다가 총구에 그대로 넣고 발사하는 것에서 착안해서,
탄피 내에 탄환과 장약을 넣고, 총이 발사되면서 탄피배출구로 탄피가 배출되도록 한 헨리 라이플이 윈체스터 사에 의해 개발되었어.
남북전쟁 당시 북군이 탄피 방식의 총을 개발했는데, 획기적으로 짧은 장전시간 후에 계속 사격하는 것을 본 남군은
'일요일날 장전해서 일주일 내내 쏘는 양키새끼들이 빌어먹을 소총' 이라고 불렀다고 하네.
여담으로 위에 종이로 만든 탄피는 수분이 스며드는 것을 막기 위해 소의 기름을 발라두었다가 입으로 뜯어서 총에 장전했는데,
인도 출신 병사들에게 소 기름이 묻은 탄피를 입으로 물어뜯으라고 강요한 것에 반발해서 생긴 사회운동이 '세포이 항쟁'......
여튼, 탄피의 개발은 탄창과 기관총의 개발로 이어졌어. 사실상 현대식 총이 있도록 만든 핵심이라고 볼 수 있지.
34. 다이너마이트(Dynamite)
발명자 : 알프레드 노벨
발명 시기 : 1866년
우리가 잘 아는 다이너마이트, 불안정하던 폭약인 니트로글리세린을 규조토에 흡수시켜 안정화시켜 만들었어.
실제로 니트로글리세린보다 화력은 떨어지지만 보관이 용이하고 웬만한 충격으로는 폭발하지 않게 되었지.
하지만 우리가 아는 것과 달리 강한 충격에는 기폭되는데, 일본 야쿠자들이 총에 맞는 것을 막기 위해 몸에 다이너마이트를 붙히고
칼을 들고 돌격하는 경우가 있었다고 하는데. 총알 정도의 충격력이면 터뜨리는 데에 충분하긴 해.
사용이 간편하고 뇌관의 길이에 따라 시간조절도 가능해서 산업 전반에 걸쳐 이용되었고, 아니나다를까 전쟁에도 널리 이용되었어.
그 죄책감 때문에 알프레드 노벨이 '노벨상'을 만들었다는 것은 유명한 일화.
TNT와는 다른 폭약이야.
35. 발전기(Generator)
발명자 : 폰 지멘스
발명 시기 : 1866년
역학적 에너지를 이용하여 연속적인 전기를 만들어내는 장치로, 전기가 산업 전반과 가정용으로 보급되는 데에 큰 역할을 했어.
폰 지멘스는 우리가 아는 독일의 지멘스 社의 설립자이기도 한데, 이는 독일의 위대한 공업자로 칭송받고 있다고 해.
오늘날의 발전기는 수력이나 풍력, 조력, 원자력 등 다양한 에너지를 동력으로 전기를 만들어내고, 캠핑장이나 행사에서 자주 볼수 있는
디젤 발전기 역시 같은 원리를 사용하고 있어.
역학적 에너지가 전위차를 만들어내듯, 전위차로부터 역학적 에너지를 만들어낼 수 있어. 실제로 모터와 발전기는 구조가 거의 동일하지.
1873년 빈 박람회에서 발전기의 출력 단자에 실수로 다른 발전기로부터의 전류를 꽂았더니 발전기가 모터로써 작동한 데에서 모터가 개발되었다는
말이 있는데, 이는 사실이 아니라고 하네
여튼, 발전기의 발명은 제임스 와트의 증기기관 발명만큼이나 충격적인 발명이었어. 이후 1892년 뉴욕에 최초의 대형 화력 발전소가 설립되어
110볼트의 전기를 공급하게 돼. 우리나라에는 1899년 동대문 발전소가 최초의 발전소래.
36. 전화(Telecommunication)
발명자 : 안토니오 무치
발명 시기 : 1854년
흔히들 전화기를 발명한 사람이 알렉산더 그레이엄 벨이라고 알고있겠지만 실은 이탈리아 태생의 안토니오 무치가 최초 발명가야.
안토니오 무치는 개발 당시 정식 특허를 위한 250달러라는 돈이 없어 매년 10달러로 임시 특허를 갱신하는 데에 만족해야만 했어.
그러던 와중 파산하여 특허료를 내지 못해 특허가 만료되었고, 이를 틈타 알렉산더 벨이 정식 특허로 전화를 등록해버려.
이를 알아챈 안토니오 무치는 알렉산더 벨을 상대로 소송을 걸지만 알렉산더 벨은 안토니오가 개발한 것은 기계식 전화기고
자신이 개발한 것은 전기식 전화기라는 말장난으로 소송을 길게 끌어가게 되는데, 그럼에도 불구하고 파산 직전인 안토니오는 필사적으로
소송을 이어가 승소에 거의 가까워지지만, 승소 직전 심장마비로 사망하여 소송이 무효가 됨에 따라 모든 특허는 알렉산더 벨에게 넘어가게 돼.
결국 이후에 알렉산더 벨의 실험 노트가 공개되면서 사기극이 밝혀지게 되고, 안토니오 사후 113년 뒤인 2002년, 미국 의회는 최초 발명가를
안토니오 무치로 인정하게 돼. 정말 기구한 인생이지. 아직까지도 머중은 알렉산더 벨이 최초 발명가인 것으로 인식하고 있으니 말이야.
전화기는 울림판에서 생긴 진동을 전자기 유도 방식으로 전기신호로 바꾸어 전달하고, 이 전기신호로 로렌츠힘에 의해 울림판을 진동시켜
결과적으로 소리를 한 곳에서 다른 곳으로 전송하는 기계야. 휴대 전화는 단순히 전송의 매개체가 전선에서 전파로 바뀌었다 뿐이지,
기본 원리는 변하지 않았어. 초기 전화기는 크기만 공중전화 박스 크기에 이를 정도로 컸으나, 점점 작아지고 경량화되어 휴대폰 수준이 되었다가,
다시 디스플레이와 배터리 용량의 문제로 커지고있지. 오늘날 휴대폰은 사실상 컴퓨터에 가까울 정도의 성능과 기능을 지니고 있어.
37. 플라스틱(Plastic)
발명자 : 존 하이엇
발명 시기 : 1868년
37번째 위대한 발명품은 바로 플라스틱이야. 석유화학의 발전과 함께 석유로부터 추출한 고분자 화합물을 성질에 따라 가공하여
만든 것이 플라스틱인데, 그 종류와 형태는 끝이 없을 정도로 많기 때문에 우리가 실생활에서 쉽게 볼 수 있는 세 형태의 플라스틱을
예시사진으로 가져와봤어.
먼저 플라스틱은 음식 포장과 보존에 지대한 공헌을 했어. 이전까지 어떤 방법으로도 대량가공품을 완전밀봉하여 판매하기란
단가 면에서 쉽지 않았으나, 폴리염화비닐리덴(비닐)을 이용하여 간단하게 식품을 밀봉할 수 있게 되면서 식품 공급이 훨씬 용이해졌지.
일게이들이 좋아하는 나일론 스타킹 역시 플라스틱으로 만들어졌어. 폴리아미드를 실험실에서 잡아늘렸더니 계속 얇아지면서 늘어나는데도
그 조직이 끊어지지 않는 것을 발견한 윌리스 캐러더스가 이를 개량하여 '강철보다 강한 섬유'라는 모토로 대량생산에 성공했지.
오늘날은 단순히 스타킹뿐 아니라 거의 모든 신축성 의류에 합성섬유가 일부 포함되고 있어.
폴리에틸렌 등이나 폴리에틸렌 테레탈레이트(PET) 등은 단단하고 원하는대로 성형이 쉽다는 것을 이용하여 각종 플라스틱 제품들에 사용되고 있어.
플라스틱은 이 글에서 도저히 서술할 수 없을 정도로 많은 종류가 널리 이용되고 있어서 어디서부터 다루어야 할지도 감이 안오네.
그정도로 우리 실생활의 재료 혁신을 일으킨 플라스틱이야말로 19세기 최고의 발명품중 하나라고 할 수 있을 것 같아.
현대 사회에 들어서는 플라스틱이 어디에 쓰이는지보다, 어디에 쓰이지 않는지 찾는게 어려울 정도거든.
참고로 플라스틱 하면 값싼 이미지가 생각나는데, 인공위성이나 우주선에만 쓰이는 플라스틱의 경우 값이 매우 비싸다고 하네.
여담으로 플라스틱 폭약(C4)는 성형(Plastic)가공폭약이지 플라스틱과는 상관이 없어. 플라스틱은 폭발성물질이 아님.
38. 무선 통신(Radio Communication)
발명자 : 하인리히 루돌프 헤르츠
발명 시기 : 1888년
조선 시대의 봉화 같은 통신도 '무선 통신'의 일종이지만, 여기서는 전파를 이용한 무선 통신을 다루도록 할께.
무선 통신의 개념적인 발견은 맥스웰에 의해서 이루어지는데,
위와 같은 회로는 상식적으로 열린 회로(끊어진 회로)이기 때문에 전류가 흐르지 않아. 실제로도 직류 전류를 연결하면 전류가 흐르지 않아.
(실제로는 전류가 저 축전지판을 충전시킬 정도만 흐르고 끊어진다. 그리고 매우 높은 전압을 걸면 공기중으로 전류가 흘러버림, 그게 번개)
그런데, 직류가 아닌 교류 전류를 흐르면 신기하게도 끊어진 회로임에도 불구하고 전류가 흘러. 이를 맥스웰은 '변위 전류'라는 개념을 사용하여
수학적으로 설명해. 이는 끊어진 공간을 통해 전기장과 자기장이 방사되면서 반대편의 판에 전류가 흐르도록 유도하는 것인데, 이때 방출되는
전기장과 자기장을 한데 묶어 '전자기파'라고 하고 이를 헤르츠가 실험적으로 입증해보이고 무선 통신의 기초가 돼.
무선 통신은 후에 무선 전신과 무전기 등의 형태로 발전하게 되어 오늘날 가장 널리 쓰이는 통신방법중 하나로 자리잡아.
헤르츠는 이후 광전 효과도 발견하게 되는데, 광전 효과의 원인은 후에 아인슈타인이 설명하여 노벨상을 받게 돼.
참고로 헤르츠의 조카인 구스타프 루트비히 헤르츠는 원심 분리를 통한 방사성 동위원소 분리법으로 노벨상을 타고,
이놈의 아들 또한 초음파 검사를 개발하여 노벨상을 타게 된다.
헤르츠는 노벨상이 생기기 7년 전, 37세의 나이로 요절하고 말아ㅠ 건강이 최고다
39. 엑스선(X-ray)
발명자 : 빌헬름 콘라트 뢴트겐
발명 시기 : 1895년
크룩스 관을 이용하여 기체의 방전 현상을 연구하던 뢴트겐은, 투과력이 강한 정체불명의 방사선이 발생한다는 것을 확인해.
이를 미지의 광선인 X-ray로 명명하게 되는데, 이것이 의학에서부터 결정학, 현대에 이르러서는 비파괴검사에 널리 이용되는 X선의 발견이야.
엑스선은 대개 10−10 m의 수백배에서 수백만분의 1 정도의 파장을 지닌 전자기파를 일컫는데, 그 에너지가 매우 강해서 투과력이 높아.
피부와 근육 조직을 투과하지만 뼈를 잘 투과하지 못한다는 성질을 이용하여 위와 같은 엑스선 사진을 찍는 것이 가능해.
이 사진은 엑스선 사진 중 가장 유명한 사진일 거야. 바로 왓슨과 크릭이 DNA의 이중 나선 구조를 추론하는 데에 쓴 DNA의 X선 회절 사진이야.
물론 현실은 프랭클린이라는 여성 과학자가 연구해놓은 것을 훔쳐가다시피 해서 발표해버린 것이긴 하지만, 어찌되었든 이처럼 엑스선은
결정학이나 물질학에도 큰 영향을 주었어.
엑스선 또한 방사선의 일종이기 때문에 암의 원인이 될 수 있지만, 자연방사선과 비슷한 수준이기도 하고 자주 찍지 않기 때문에
크게 의식하지는 않고 있어. 하지만 과거에는 X레이 기기 조작을 잘못하는 바람에 환자가 X레이에 구워져서 사망해버리는 사건도 있었던 만큼,
X레이 자체는 감마선과 함께 매우 위험한 방사선이라는 정도는 알고 있으면 좋을 것 같아. 여튼 엑스레이가 39번째 발명품!
40. 브라운관(CRT, Cathode-Ray Tube)
발명자 : 카를 페르디난트 브라운
발명 시기 : 1897년
사실상 최초의 디스플레이라고 할 수 있는 브라운관은 '음극선관'이라고도 하는데, 전자총에서 발사된 전자를 자기장을 이용하여
형광면의 일정 부분으로 보내면, 형광면에 부딫힌 전자가 그 화소를 발광시켜 화면을 이루는 방식의 디스플레이야.
초기 브라운관 디스플레이는 왼쪽 사진의 오실로스코프의 형태로 사용되었어. 오실로스코프란 전류, 전압 등의 상태를
디스플레이에 나타내는 실험용 기기인데, 이것이 후에 개량되어 수많은 화소들로 이루어진 브라운관 텔레비전이 개발되는 계기가 되지.
이후에 정밀도가 향상되면서 한 화소를 각각 빛의 3원색의 형광 물질이 묻은 3개 화소로 나누어 표현한게 컬러 텔레비전으로, 기본 원리는 똑같아.
브라운관의 원리 자체가 전자총에서 전자가 발사되어 휘어져서 원하는 화면을 이루어야 하기 때문에, 매우 크고 무거우며 특히 앞뒤로 길다는
단점이 있어. 더불어 형광 물질이 발광하면서 점점 변질되기 때문에 한 화면을 계속 보여주면 번인 현상이 나타나게 되는데, 이 때문에
생긴 컴퓨터 시스템의 기능이 바로 '화면 보호기'. 오늘날의 LCD 디스플레이는 번인이 거의 없어서 사실상 화면 보호기가 필요하지 않아.
자기장으로 전자의 경로를 바꾸는 기기이기 때문에 화면에 자석을 갖다대면 일그러지는 현상이 발생하는 것은 유명하지.
다만 브라운관의 장점은 뛰어난 색채 표현력과 빠른 반응 속도, 그리고 아몰레드처럼 각 화소가 빛을 내기 때문에 각도에 의한 왜곡이 없어.
그러나 이들도 초기 형태의 LCD모니터와 비교했을때의 얘기고, 오늘날 나오는 LCD 디스플레이는 반응 속도나 표현력이 브라운관 못지않아.
특히, AMOLED같은 디스플레이는 사실상 브라운관의 상위호환격이지.
오늘날에도 고전 패미컴 게임 등을 즐기기 위해서 브라운관 티비를 애용하는 사람도 있다고 해.
41. 비행기(Aircraft)
발명자 : 라이트 형제
발명 시기 : 1903년
41번째 발명품은 바로 비행기야! 인류가 최초로 하늘로 날아간 것은 18세기 몽골피에 형제에 의한 열기구이지만,
양력을 이용한 최초의 동력 비행은 우리도 잘 알다시피 라이트 형제에 의해 이루어졌어.
플라이어 1호의 첫 비행은 12초간의 짧은 비행에 그쳤지만, 이후 개량을 통해 플라이어 2호는 약 15분동안 최고고도 400m가량을 비행했고,
플라이어 3호는 선회나 방향전환, 8자 비행 등 기본적인 기동이 가능했으며 30분여를 비행가능했어.
이후 1차대전 당시 정찰기로써의 기본적인 임무를 수행하지만 고도가 낮아 소총사격에도 추락하기 일쑤였고,
프랑스의 페르디낭 포슈 장군으로부터 '비행기는 장난감일 뿐 그 어떠한 실용적 가치도 없다'라는 비아냥을 받아.
그러나, 이후 급속도로 발전한 비행기는 결국 세계대전에서 핵심적인 역할을 수행하게 되는데,
상대방의 도시에 대량의 폭탄을 투하할 수 있는 폭격기가 개발되면서 이를 호위하거나 요격하려는 전투기 역시 발전을 거듭했어.
때문에 2차 세계대전은 바야흐로 프롭 전투기들의 전성시대라고 할 수 있을만큼 다양한 명품 전투기들이 하늘을 주름잡았어.
영국의 스피트파이어, 독일의 매서슈미트기, 미국의 머스탱과 코르세어, 일본의 제로센 전투기, 제로센을 잡기 위해 개발된 천적 헬켓 등이 있어.
또한 공중 기동전과 편대비행까지, 현대 공중전까지 이어지는 모든 교전 교범들은 사실상 이때 완성되었다고 보아도 무방해.
비행기가 발전하면서 자연스레 항공모함도 모습을 드러내게 되는데, 거함거포주의에 취해 거대한 전함들을 앞다투어 생산하던 그동안의 해전사에
보이지도 않는 곳에서부터 날아오는 수백대의 뇌격기/급강하폭격기 편대는 그야말로 공포에 가까웠지.
비스마르크 추격전 당시 비스마르크의 방향타를 고장낸 것도 영국의 뇌격기 소드피쉬였고, 미드웨이해전에서 일본군이 패배한 이유중 하나도
함대전에서의 패배라기보단 공중전에서 참패를 당해 영공을 지배당한 뒤 일방적인 폭격에 몰살당한 탓이었어.
실제로 야마토는 제대로 포 한번 쏘지 못했지. 야마토함이 격침될 전투 당시 미군의 손실은 전투기 10대로 12명이 사망한 반면,
일본군의 피해는 야마토함에서만 3055명 사망, 같이 있던 2수뢰전대에서 1187명이 사망했어.
전쟁에서의 비행기의 위력이 입증되었지.
오늘날 비행기의 입지는 더욱 상승했어. 후에 개발될 제트 엔진을 동력으로 하고 각종 첨단 무기로 무장한 것은 물론, 공중전뿐 아니라 근접지원,
정밀폭격이나 첩보 임무, 전자전까지도 수행하는 핵심적인 무기가 되었어(어째 전부 미국 무기인 것은 착각이 아님).
너무 군사적인 용도로만 서술했지만, 현대 들어 가장 많은 승객을 수송하는 운송 수단으로도 핵심적인 역할을 수행하고 있어.
비행기가 상용화되기 전까지 대륙간 이동 수단이 선박으로 한정되었다는 것을 생각하면, 정말 대단한 발전이 아닐 수 없지.
41번째 위대한 발명품은 바로 비행기.
42. 다이오드(Diode)
발명자 : 존 앰브로스 플레밍
발명 시기 : 1904년
아날로그에서 디지털로. 42번째 발명품은 바로 다이오드야.
다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 장치로, 에디슨이 백열전구 실험 중 발견한 에디슨 효과를 존 앰브로스 플레밍이
활용하여 2극 진공관을 발명한 것이 다이오드의 시초야. 이후 다이오드는 발전을 거듭하여 실리콘 등의 반도체를 베이스로 만들어지게 돼.
여러가지 종류의 다이오드들이 개발되면서 이들을 조합하여 다양한 회로를 구성할 수 있게 되었어.
이후 1947년 다이오드를 접합시켜 만든 트랜지스터가 개발되어 전자공학의 혁명을 이루게 되었지.
오늘날 컴퓨터의 소형화와 보급은 모두 다이오드에서부터 시작했다고 해도 과언이 아니야.
다이오드나 트랜지스터가 전자공학에 미친 영향은 어마어마하지만, 내 전자공학쪽 지식이 얕아 깊게 설명할수가 없다..
아무리 검색을 하고 공부를 해보아도 힘드네..내 전공이 아니라 이건 전공자들에게 맡기도록 할께
43. 페니실린(Penicillin)
발명자 : 알렉산더 플레밍
발명 시기 : 1928년
비누, 냉장고와 함께 인류의 생명연장에 지대한 공헌을 한 최초의 항생제.
페니실린은 페니실리움속에 속하는 푸른곰팡이로부터 얻는 화학물질이야. 샬레에 포도상구균을 배양해놓고 휴가를 다녀온 플레밍이
샬레의 포도상구균을 푸른곰팡이가 모두 먹어버린 것을 이상하게 여겨 조사한 것이 발견 계기야.
페니실린은 세균이 세포벽을 합성할때 사용하는 효소를 변형시켜 세포 분열시 더이상 세포벽을 만들지 못하고 뚫린 채로 흘러나와 죽여버리는
방식으로 항생 작용을 해. 하지만 인체 세포에는 세포벽이 없기 때문에 아무런 영향을 끼치지 못하지.
부작용으로 인체의 이로운 미생물들도 죽여버린다는 점이 있지만, 미생물이야 다시 번식할 테고..애초에 부작용보다 작용이 월등해서 무시하는 편.
초창기의 페니실린은 추출이 어렵고 온도나 환경에 매우 민감해서 보관이 어려웠고 몸에 투여된 이후에도 반감기가 30여 분으로 빠르게 사라져서
큰 효과를 보지는 못했어. 하지만 이후 영국 옥스퍼드 대학의 플로리와 체인이 페니실린 크리소게늄이라는 종으로부터 페니실린을 대량 생산하여
알약의 형태로 1943년에 출시하게 돼. 이는 2차 세계대전과 전쟁 직후 수많은 사람들의 목숨을 구하게 되지.
그 공로로 플레밍과 플로리, 체인은 모두 노벨상을 수상하지만, 플로리와 체인은 업적을 언론에 공개하길 원치 않았고 결국
'플레밍의 페니실린 신화'가 널리 알려지게 되었어.
이후 엄청난 속도로 진화하는 박테리아답게 페니실린을 파괴하는 효소를 지닌 박테리아 등이 출현했지만 아직 대부분의 세균을 상대로는
페니실린이 효과적으로 작용하기도 하고, 페니실린을 기반으로 한 다양한 페니실린계 항생제들이 개발됨에 따라 앞으로도 인류와 세균의
창과 방패의 싸움은 계속될 전망이야. 적어도 플레밍은 맨손이던 인류에게 창을 쥐여준 셈이지.
44. 제트 엔진(Jet Engine)
발명자 : 프랭크 휘틀
발명 시기 : 1937년
엔진 내부에서 연소시킨 고온의 가스를 분사하여 그 반작용력으로 추진하는 엔진으로, 높은 경제성과 신뢰도를 가지고 있어
항공기용 엔진으로 제일 많이 쓰이는 형태의 엔진이야. 제트 엔진을 탑재한 최초의 항공기는 독일의 하인켈178이지만,
실제로 제트 엔진 자체는 영국의 프랭크 휘틀이 개발했어. 이후 독일은 Me-262등의 제트 전투기를 2차대전에 투입시켰지만 큰 효과를 보지 못했어.
하지만 2차대전 이후 제트 엔진의 발달과 함께 한국전쟁에서 Mig-15, F-86 세이버 등 수많은 제트 전투기들이 출현하는 계기가 되지.
제트 엔진은 넓은 의미로 터보제트, 터보팬, 터보프롭, 터보샤프트, 램제트, 스크램제트 그리고 로켓엔진이 있어.
이들을 간단하게 작동방식에 따라 알아보자면,
터보제트엔진은 가장 기본적인 제트엔진으로 전면부의 압축기가 공기를 빨아들여 압축한 뒤 고온의 연료를 분사하여 연소시키는 방식이야.
신뢰성이 높고 고속성능이 가능하지만 경제성(연비)이 떨어져서 초기 항공기에만 사용하고 최근에는 순항미사일 외에는 사용하지 않아.
위에 움짤이 터보제트에서의 공기 흐름을 나타낸거야.
터보팬엔진은 전면부 압축기에서 들어오는 기체를 모두 연소시키는 것이 아니라 일부만 압축해서 연소시키고 나머지는 흘려보내는(바이패스) 방식이야
터보팬은 경제성이 우수하기 때문에 현대의 대부분의 항공기가 이용하고 있어. 다만 바이패스 비(그냥 보내는 공기와 연소시키는 공기의 비)에 따라
경제성과 속도가 결정되는데, 상대적으로 저속운행하는 여객기의 경우 바이패스 비가 4~10 : 1정도(10%만 연소) 되는 반면
고속 전투기의 경우에는 바이패스가 거의 없다시피 한 0.36 : 1 정도(대부분을 연소)가 돼. 참고로 바이패스 비가 0 : 1이면 터보제트(ex 콩코드 여객기).
[ https://en.wikipedia.org/wiki/Bypass_ratio ] 여기서 항공기별 바이패스 비율을 볼 수 있어.
F-15같은 경우 샤프트 앞쪽의 각도를 조절하여 바이패스 비율을 속도에 따라 조절할 수 있는데 아마 대부분의 최신예 전투기가 그럴 듯 싶다.
터보프롭엔진은 배기가스의 추진력을 거의 사용하지 않고, 연소에 의한 회전력을 프로펠러를 돌리는 데에 사용되는 제트엔진의 한 종류야.
터보프롭엔진은 고속 효율이 매우 떨어지는 반면 경제성이 높고, 피스톤 프로펠러 엔진에 비해 출력이 좋고 가볍기 때문에
우리가 흔히 보는 대형 프롭기는 대부분 터보프롭엔진을 사용해.
터보샤프트 엔진은 현대의 거의 모든 헬리콥터에 사용되는데, 이 역시 터보프롭엔진처럼 제트엔진으로부터의 출력을 터빈을 이용해 회전력으로 바꾸지만,
터보프롭엔진과는 달리 Compressor와 Compressor turbine의 축과, Free turbine의 축이 연결되어 있지 않아.
따라서 터보프롭엔진보다 훨씬 높은 RPM을 얻어낼 수 있기 때문에 헬리콥터에서 사용되지. 세종대왕급 이지스합도 터보샤프트엔진을 추력으로 사용해.
램(Ram)제트엔진과 스크램제트엔진은 터빈으로 공기를 압축하는 것이 아닌, 고속에 의한 충격(Ramming)으로 공기를 압축하는 방식이야.
램제트엔진은 충격을 만드는 삼각형 모양의 구조를 앞뒤로 조절해서 출력을 제어할 수 있어.
저속에서의 효율이 매우 떨어지거나, 스크램제트 엔진의 경우 저속운항이 아예 불가능한 반면, 초고속운항(마하 3 이상)이 가능하기 때문에
제한적으로 사용되는 엔진이야. 대표적인 기체는 SR-71
마지막으로 로켓엔진이야. 가장 중요한 엔진이기도 하고 내가 제트엔진 빼고 로켓엔진만 넣을까 하는 생각도 했었지.
로켓엔진은 공기흡입 없이 산화제를 연료와 같이 분사하여 추진하는 방식으로, 공기흡입 때문에 속도에 제한이 생기는 다른 제트엔진과는 달리
공기 저항 외에는 속도에 제한을 주는 요소가 없어. 다만 연료효율이 떨어져서 장거리 운항이 힘들기 때문에 일반적인 비행기들이 제트엔진을 쓰는 거야.
대기권에서는 미사일이 주로 로켓엔진을 사용해.
로켓엔진의 가장 큰 장점은 산소공급이 필요 없기 때문에 외기권에서 사용할 수 있다는 점으로, 우주비행용으로는 아주 좋은 엔진이야.
달 탐사와 행성 탐사, 태양 탐사는 물론 인공위성 설치 등 현대 사회에서 절대 빼놓을 수 없는 중요한 엔진이지.
45. 헬리콥터(Helicopter)
발명자 : 하인리히 포케
발명 시기 : 1937년
헬리콥터는 일반적인 비행기와는 달리, '로터'라고 하는 두 장 이상의 회전하는 날개로 운행하는 항공기야.
고정익기와의 가장 큰 차이점은 활주로가 필요 없다는 점으로, 이 점 하나 때문에 비행기보다 훨씬 많은 활용이 가능한 항공기지.
헬리콥터는 구조적으로 매우 불안정하고 높은 정밀도가 요구되었기 때문에 개발 이후에도 실용화되는 데에 오랜 시간이 걸렸어.
사실상 비행기가 그랬듯이 장난감 이상의 효율을 보여주지 못하고 있었지만
진동이 심한 피스톤 엔진이 아닌 위에서 알아본 터보샤프트 엔진의 개발과 함께 헬리콥터의 성능은 비약적으로 향상되었지.
어디든지 착륙 가능하다는 점을 이용해 병력 강습 수송도 가능해졌고, 디핑 소나를 활용한 대잠전력으로도 활약하기 시작했어.
지표면에서 비행기보다 월등한 기동력으로(산골짜기를 따라 운행한다던가, 장애물 뒤에 잠복한다던가) 사실상 모든 육군 병종을
씹어먹는 공포의 공격헬기로 거듭나기도 했지. 괜히 탱크킬러라는 별칭이 붙은게 아니야. 언덕 위로 솟아올라 미사일을 날리고 숨어버리면..
MH-53 같은 기종의 경우 레이더를 피하기 위해 지표면으로부터 2~3m 높이로 순항(250km/h)이 가능해서 특수전에 이용되기도 해.
속도가 느리다는 특성상 반대로 고정익기의 공격에 매우 취약한 모습을 보이기도 해.
군사적인 활용 외에도 산불진압이나 사고후송 같은 작업에도 이용되고, 운송수단으로는 부의 상징이기도 하지. 방송국에서도 유용하게 활용해.
고정익기의 한계를 넘어선 다목적 항공기인 헬리콥터가 44번째 발명품이야.
46. 레이더(RADAR, RAdio Detection And Ranging)
발명자 : 영국 공군
발명 시기 : 1941년
46번째 발명품은 영국 공군에서 개발한 레이더야. 레이더는 전파를 쏘아 반사되는 전파를 분석함으로써 원거리에서 물체를 포착하는 기술이야.
영국군은 레이더 기술을 이용해 압도적인 독일 공군의 공습으로부터 본토를 효과적으로 방어했고,
미드웨이 해전에서 고성능의 레이더를 가지고 있는 미 해군에 비해 일본 해군은 레이더가 성능이 떨어지거나 아예 없는 경우가 많았기 때문에
함재기간의 전투에서 밀릴 수밖에 없었지.
레이더는 반사되는데까지 걸리는 시간과 방향으로 목표물의 위치와 방향을 알 수 있으며, 도플러 효과를 이용하여 속도까지 어느정도 추적이 가능해.
레이더 역시 전파를 이용하기 때문에 그 파장에 따라 목적이 많이 달라져.
레이더는 전파를 쏘아보낸다는 특성 때문에 적을 파악함과 동시에 자신의 위치 또한 노출되는데, 이를 이용해 역으로 레이더 기지의 위치를 파악하고
타격할 수도 있다는 것이 레이더의 단점이야. 따라서 최근에는 주파수 도약을 통해, 초당 수십~수백번 이상 주파수를 바꿈으로써 추적을 피하기도 하고,
반대로 점점 더 짧아지는 신호를 캐치해서 적을 추적하는 방식도 개발되고..창과 방패의 싸움이지.
레이더를 피하기 위한 대표적인 기술이 스텔스 기술이지. 레이더와 스텔스 기술은 내가 예전에 다룬 적이 있으니 보면 쉬울꺼야.
레이더는 군사적 목적 외에도 기상 상태를 파악하는 데에도 사용되지.
수중에서는 전파가 흡수되버려서 진행되지 못하기 때문에 음파의 반사를 이용하는 소나가 사용돼.
47. 핵에너지기술(Nuclear Energy Technology)
발명자 : 미국 국방부, 맨해튼 프로젝트
발명 시기 : 1945년
위의 사진은 핵기술의 대표적인 3가지 활용, 핵폭탄, 핵분열 발전, 핵융합 발전이야.
핵에너지 이용의 이론적인 연구는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따라 E=MC2의 형태로 예상되었어.
하지만 실제 실험을 통해 질량 결손을 증명한 것도, 실제 핵폭탄을 만들어 임상 실험을 한 것도 맨해튼 프로젝트이기 때문에 발명자는
맨해튼 프로젝트에 참가한 과학자들이라고 하려고 해.
핵에너지는 단순히 전쟁을 종식시킨 것 외에 인류 사회에 아주 큰 영향을 미쳤어. 미소 양국의 군비 경쟁의 핵심적인 요소로 작용하기도 했고,
1956년 원자력 발전이 시작된 이래 적은 연료로도 막대한 에너지를 얻는 꿈의 에너지원으로 자리잡았어.
스리마일, 체르노빌, 후쿠시마 사태에도 불구하고 원자력 에너지는 아직 대체할 수단이 없는 에너지라는 점에서 쉽게 포기하지 않는 추세이기도 하지.
더불어, 핵분열이 아닌 핵융합 기술로 사실상 무한한 에너지를 손에 얻으려는 각국의 연구 또한 이어지고 있어.
발명이라고 보긴 그렇지만, 태양 복사에너지의 근원이 핵융합이라는 점도 핵에너지가 전 우주적으로 얼마나 중요한 에너지인지를 시사하지.
이전과는 차원이 다른 힘을 손에 얻게 해준 핵기술의 발명이 47번째 발명이야.
48. 경구피임약(Oral Contraception)
발명자 : 마가렛 생어
발명 시기 : 1956년
발명품 목록에 콘돔이 꼭 들어가야 한다는 게이들이 많았는데, 객관적으로 콘돔보다는 경구피임약이 사회 전반에 걸친 임팩트는 훨씬 컸어.
20세기를 빛낸 획기적인 발명품중 하나로 꼽히는 경구피임약은 단순히 피임방법이 하나 더 늘어난 것이 아닌,
여성의 지위를 송두리채 바꾸어 놓는 결과를 낳았기 때문이야. 경구피임약은 전세계 여성들이 자신의 회임을 조절하여
자신의 삶을 지배할 수 있는 결과를 불러왔다는 평가를 받아. 또한, 폭발적인 인구증가로부터 인류를 보호할 것이라는 평가도 있지.
(위스콘신 대학 인류학 교수 마리아 레포스키)
1960년대부터 판매가 시작된 경구피임약은 유럽과 미국에서 여성의 사회주의 운동을 촉진시키고 산업사회를 지탱해 오던 가부장적 제도를
무너뜨리기 시작했어. 우리나라의 경우 외국에 비해 경구피임약 사용률이 현저하게 떨어지는데, 이는 부작용이 지난 40년동안 개선된
현대의 피임약임에도 불구하고 잘못된 인식이 바뀌지 않았기 때문이라고 하네. 뭐 그렇단다 ㅇㅇ
49. 레이저(LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
발명자 : 시어도어 메이먼
발명 시기 : 1960년
파형을 일치시켜(결맞음) 매우 고출력의 빛을 출력하는 기술이야.
레이저의 원리를 간단하게 설명하자면, 에너지를 가했을때 원자가 들뜬 상태가 되었다가 원래 준위로 되돌아오면서 나오는 빛을,
평행한 거울(엘리베이터처럼)을 이용해 내부에서 계속 반사되도록 해. 그럼 그 빛이 다시 원자에 에너지를 가하여 들뜬 상태가 되고,
다시 되돌아오면서 빛을 발하겠지. 이렇게 내부에서 계속 증폭된 빛(파형이 동조해서 일치하는)이 일정 에너지 이상이 되면
한쪽 거울을 투과해 나오도록 하는 거야. 레이저에도 여러 방식이 있기는 하지만 기본 원리는 이래.
레이저의 가장 큰 두 가지 특징은 고출력과 직진성이야. 자연계의 어떤 빛에도 존재하지 않는 이 특성을 이용해서 레이저는
수술 등의 의료용, 절단 등의 산업용, 레이저 유도나 레이저 요격 등 군사용, 레이저 냉각이나 분광학 등의 실험에서도 이용되며,
레이저 포인터나 광섬유, 바코드, CD나 DVD, 블루레이에서도 사용되고 있어.
최근에는 위에서 설명한 핵융합 기술의 점화에도 레이저를 이용하는 방법이 연구되고 있는 만큼,
레이저는 첨단 산업에서 가장 널리 이용되는 기술 중 하나야.
50. 컨테이너박스(Container Box)
발명자 : 말콤 맥린
발명 시기 : 1956년
뜬금없이 왜 컨테이너박스가 나오는걸까? 컨테이너 박스가 개발되기 이전의 항구의 모습은 지금과는 많이 달랐어.
화물의 크기는 제멋대로였고 걸핏하면 분실, 파손되기 일쑤였지. 물품의 분류 작업도 매우 까다로웠기 때문에 운송에도 오랜 시간이 걸렸어.
하지만 미국의 운송업자인 말콤 맥린이 경비 절감을 위해 규격화된 알루미늄 박스를 고안하고, 58개의 시제품을 만들어서 운송에 사용해.
뉴저지를 떠난 알루미늄 박스들은 텍사스 휴스턴에 내려지고, 개봉되는 것이 아니라 그대로 다시 최종 목적지로 가는 트럭에 싣겨져.
1956년 4월 26일. 최초의 컨테이너 박스를 통한 운송의 시작이었어.
컨테이너 박스의 발명 이후 운송 산업은 획기적으로 발전했어. 선박에서부터 크레인, 트럭, 기차 등 모든 운송 수단이 컨테이너 박스에 맞춰
규격화되었고, 생산지에서 컨테이너 박스에 포장된 물품들은 별다른 공정 없이 목적지까지 그대로 운송되었지.
컨테이너 박스는 각각의 상품에 맞는 형태를 띌 수도 있었어. 식품의 경우 내부에 냉장 시설을 포함하기도 했고, 충격에 약한 제품은
내부에 완충 장치를 달아주면 그만이었어. 운송비 절감은 물론 운송 효율이 엄청나게 뛰어올랐지.
세계 각국에서 생산된 제품들이 컨테이너 박스를 통해 서로에게 공급되면서 상업이 활성화되고 수출지향성 국가들이 발전하기 시작했어.
우리나라 역시 큰 혜택을 본 국가중 하나지.
오늘날 표준형 컨테이너 박스는 길이가 20피트, 폭이 8피트, 높이가 8.5피트야.
새롭게 개발된 물건이 아닌, 단순히 표준화 하나만으로 엄청난 효율성을 보여준 위대한 발명품이지.
51. 인터넷(Internet)
발명자 : 빈튼 서프, 밥 간
발명 시기 : 1973년
전 세계를 잇는 가상세계. 역사상 가장 위대한 인류의 발명품.
인터넷이란 인터넷 프로토콜(TCP/IP)를 기반으로 하여 전 세계적으로 연결된 컴퓨터 네트워크를 일컫는 말이야.
1969년 미 국방성과 UCLA, 스탠포드 대학 등 몇몇 개의 컴퓨터를 연결한 ARPANET을 시초로 하여 연구 목적으로 사용되었으나,
점차 참여 기관이 늘어나면서 프로토콜의 표준화를 거쳐 결국 전 세계를 망라하는 거대한 통신망의 총집합이 되었어.
인터넷은 모든 서비스를 총괄하는 호스트 컴퓨터가 없고 이를 관리하는 조직도 없으나, 각각의 컴퓨터들로부터 분산적으로 행해지는
접속의 형태를 띄고 있기 때문에 어떤 컴퓨터나 통신망에 이상이 발생하더라도 통신망 전체에는 영향이 가지 않는 것이 특징이야.
일베에도 올라온 적이 있지만 세계에서 두 번째로 인터넷망을 구축한 것이 대한민국이며, 전길남 박사를 필두로 서울대학교와
한국전자통신연구원 사이에 연결된 SDN이 인터넷의 시초야. 그당시 미국의 아파넷보다 빨랐다고 하네.
위 사진은 인터넷에 최초로 업로드된 사진, CERN 연구소 여성직원들의 코믹 밴드래.
여튼, 우리가 일베를 하는것도, 내가 이 글을 쓰고 일게이들이 이 글을 읽고 일베나 민주화를 주는것도 전부 인터넷이 있기 때문이야.
52. 위성항법장치(GPS, Global Positioning System)
발명자 : 미 국방부
발명 시기 : 1978년
지구상 어디에 있던지 자신의 위치를 정확히 알 수 있는 시스템이야. 위치정보는 위도 경도 그리고 고도로 나타내지지.
GPS는 초기에 미 국방부의 프로젝트로 개발되었어. 총 24개의 내브스타(NAVSTAR - NAVigation Satellite Timing And Ranging)가
하늘에 떠있기 때문에 지구상 어디에 위치하던지 최소 4개의 위성으로부터 신호를 받을 수 있도록 되어 있는데,
이들로부터 발송된 신호들의 시간차를 분석하여 단말기가 자신의 위치를 계산해내는 거지.
GPS가 민간에 공개되기 이전 비행기들은 자신의 좌표를 찾기 위해 관성항법장치를 사용했어. 출발한 시점으로부터
자신의 속도와 방향을 이용해 지속적으로 위치를 추적해 나가는 것인데, 이는 운항거리가 길어지면 길어질수록 정확도가 떨어지는 단점이 있어.
결국 우리도 들어봤을 법한 사고가 일어나게 되는데,
바로 대한항공 007편 격추 사건이야.
J F 케네디 국제공항을 출발하여 앵커리지를 경우하여 김포국제공항으로 오던 대한항공 007편이 비행중 소련 상공에서 미사일에 의해
격추되는 대참사가 벌어져. 이로 인해 16개국 269명의 탑승자 전원이 사망하고 냉전이 심화되는 결과를 낳았지.
사고기는 이륙 당시 관성 항법 장치에 문제가 있었고 이로 인해 소련 영공을 침범한 상태였어. 소련 측에서는 민항기인줄 알았으나
민항기로 위장한 군사기 또는 미국의 도발로 받아들인 소련에 의해 격추되고 말았지.
이 사건 이후로 로날드 레이건 대통령은 미 국방부에서만 사용하던 GPS를 민간에 무제한 공개하도록 지시했고,
전 세계 항공기는 물론 선박에 GPS 의무 장착이 법률화되었지. 우리가 네비게이션만 사면 무료로 GPS를 이용할 수 있는것도 그 덕분이야.
군사용 GPS를 민간에 개방해서 민간 GPS가 되었으니...미국은 더욱 정밀도가 높은 위성 24개를 띄워올려 군사용 GPS를 새롭게 따로 구축했지..
단순히 위성 24개를 띄우는게 전부같지만, 사실 GPS는 엄청난 기술을 필요로 해.
먼저, 아인슈타인의 일반 상대성이론에 따른 중력에 의한 시간차를 보정해주어야 해. 이 시간차가 0.000001초라도 난다면,
전파가 도달하는 시간에 따라 위치를 결정하므로 무려 300m의 오차가 발생하지. 일반적인 GPS의 오차는 10~30m 정도야.
미군 군사용은 센티미터 수준의 오차로 위치파악이 가능하다고 해.
두번째로, GPS위성들은 자신의 위치를 정확히 파악하고 이를 지상에 전달해주어야만 해. 그런데, GPS가 위치를 결정하는 기술인데,
GPS위성의 위치는 누가 결정해줌?
그 방법으로 현대 GPS위성은 천문학을 이용해, 별들의 위치를 파악한 다음 지구와의 상대적인 위치로 자신의 위치를 파악하도록 되어 있어.
더불어 지구 표면과 위성의 상대속도로 인한 도플러 효과, 지구 대기에 의한 전파의 굴절, 교란 등 고려해야할 점들이 수없이 많은 만큼,
천조국이 전 세계에 무료로 GPS를 개방하는것이 얼마나 위대한 일인지 생각해보아야 할 것 같아.
53. 태양광 발전 소자(Solar Photovoltatic Power Generation)
발명자 : ARCO Solar 社
발명 시기 : 1982년
태양광 발전 소자는 광전기전 효과를 이용하여, 빛으로부터 전기에너지를 얻는 소자를 말해.LED와는 반대 기작을 하지.
에너지원이 거의 무한한 태양광이라는 점에서 획기적이긴 하지만 그 에너지 효율과 에너지 밀도가 떨어져서 아직 인류의 에너지난을
극복할 재생에너지로 각광을 받고 있지는 않아.
그럼에도 불구하고 위대한 발명품 중 하나인 이유는, 바로 인공위성과 우주탐사에 필수적인 역할을 하기 때문이야.
태양 전지 없이 배터리만으로 인공위성을 작동시키거나 화성 탐사선을 운용하기엔 너무나도 큰 제약이 따라와. 하지만
동력원을 우주에서 공급받을 수 있기 때문에 이들의 수명이 획기적으로 늘어날 수 있었지.
오늘날 인공위성의 수명은 약 5~10년 정도로, 인공위성이 자세제어를 수행할 연료가 바닥나거나 고장나는 경우가 대부분인데,
태양 전지 없이 배터리만으로 임무를 수행하려면 현재 인공위성과 같은 무게의 경우(태양 전지 무게의 배터리를 탑재할 경우)
1년도 채 버티기 힘들다고 해. 사실상 인공위성을 활용할 수 있게 한 핵심부품이지.