Page 155 - 생활과 과학 교과서

증기 기관의 발명

상업적으로 증기 기관을 최초로 제작한 사람은 스코틀랜드의 와트였다. 와트는 증
기 기관의 내부를 실린더와 응축기로 분리하고 실린더를 높은 온도로 유지시킴으로

써 증기 기관을 작동하는 데 필요한 석탄의 양을 줄였다. 또한 실린더에 덮개를 씌워
피스톤이 외부 공기에 노출되는 것을 막아 대기압의 영향을 거의 받지 않고 증

기압만으로 피스톤을 위아래로 움직이게 했다는 점에서 와트의 기관을 최
초의 증기 기관이라고 한다.

와트 이전의 증기 기관은 실린더의 온도를 높이기 위해 많은 양의 석탄이
필요했으므로 석탄 공급이 풍부한 탄광에서만 주로 사용되었다. 와트

의 증기 기관은 석탄을 적게 사용하면서 기어나 크랭크를 사용하여
▲ 와트의 증기 기관 모형
상하 운동만이 아닌 회전 운동도 가능해져 공장이나 움직이는 장치에도 적용할 수 있
와트 (Watt, J.; 1736~1819) 었다. 1800년까지 와트의 증기 기관은 500여 대가 제작되었고, 그 중 200여 대는 광
스코틀랜드의 발명가이자 기계 공학자
산에서 사용하였으며 나머지는 방앗간이나 직조 공장에서 사용하였다.
증기 기관의 발명은 수공업에서 공장식 기계 공업으로 생산 방식을 전환시켰으며,
스티븐슨(Stephenson, G.; 1781~1848)
영국의 발명가. 증기 기관차를 개발하여 이로 인해 물건의 대량 생산과 소비의 증가를 가져왔다.
1814년 처음으로 탄광에서 운행하는 데 성
1800년 이후부터는 증기 기관의 힘으로 달리는 교통수단에 대한 관심이 점점 늘어
공하였다.
났다. 1825년 드디어 영국의 스티븐슨에 의해 최초의 실용적인 증기 기관차가 제작되

어 운행되었고, 그 이후 철도는 급속도로 먼 지역까지 놓여졌다. 기차는 날씨에도 크

최초의 증기선 게 구애받지 않으며 긴 거리를 달릴 수 있었기 때문에 당시 사람들은 기차를 철로 만
미국의 공학자 풀턴은 1807년 자신이 고
든 말이라는 의미로 철마라고 불렀다.
안한 증기선으로 허드슨 강을 운항하는
데 성공하였다. 증기선과 같은 교통수단 증기 기관차의 발명으로 많은 물량의 상품과 원료를 운반하는 비용과 시간이 절약
의 발달은 원료와 상품의 수송을 빠르게
되었으므로 경제 발전에 도움이 되었다. 또한 누구나 자신이 사는 지역을 벗어나 먼
하였으며, 전 세계의 시장을 연결시켜 산
업 및 경제 발전에 크게 기여하였다. 거리로 이동할 수 있게 됨으로써 다양한 문화가 융성하게 되었다.

증기 증기 배출
플라이휠
증기실 밸브 로드

피스톤 실린더
크랭크축

[그림 III - 16] 증기 기관차의 원리
실린더 내부로 들어온 증기는 피스톤을 밀어 동력을 전달하고 냉각된 후 액화되어 물로 변
▲ 증기 기관차 한다. 물은 또다시 가열되어 증기가 되고, 이러한 순환 과정이 계속 반복된다.

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