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제2차 산업 혁명

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목차

1. 개요

제2차 산업 혁명은 19세기 중반부터 제1차 세계 대전 발발 이전까지 영국, 독일, 미국 등을 중심으로 일어난 산업 발전 시기이다. 철도 건설, 대규모 철강 생산, 기계 사용, 증기 동력, 전신의 광범위한 사용, 석유 사용, 전기화의 시작을 특징으로 하며, 대규모 사업 운영을 위한 현대적인 조직 관리 방식이 도입되었다. 주요 기술 혁신으로 생산 라인, 공작 기계, 스크루 프로펠러, 가황, 내연 기관, 전력, 화학 공업, 통신 기술 등이 발달했다. 각국은 산업화 정책을 추진했으며, 특히 독일은 화학 및 기초 연구, 카르텔 시스템을 통해 유럽의 주요 공업국으로 부상했다. 제2차 산업 혁명은 경제 성장과 생활 수준 향상에 기여했지만, 노동 환경 변화, 도시화, 사회 문제 등의 영향도 있었다.

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제2차 산업 혁명
지도 정보
기본 정보
명칭제2차 산업 혁명
기간c. 1870 – c. 1914
주요 위치유럽
동아시아
북아메리카
이전 시대제1차 산업 혁명
이후 시대제3차 산업 혁명
주요 사건
주요 사건전신 도입
전기화
생산 라인
추가 정보
1895년의 오스트리아 철도

2. 시대적 배경 및 정의

베서머 전로


제2차 산업 혁명은 19세기 중반부터 제1차 세계 대전 발발까지 영국, 독일, 미국을 중심으로 일어난 산업 발전 시기이다. 프랑스, 저지대 국가, 이탈리아, 일본에서도 빠르게 진행되었다.[3] 제1차 산업 혁명에 이어 일어났으며, 철도 건설, 대규모 철강 생산, 제조업에서의 광범위한 기계 사용, 증기 동력, 전신, 석유, 전기화를 특징으로 한다.[3] 또한, 대규모 사업 운영을 위한 현대적인 조직 관리 방식이 도입된 시기이기도 하다.

이 개념은 패트릭 게디스의 ''도시의 진화''(1910)에서 처음 소개되었고, 데이비드 란데스가 1966년 에세이와 ''억눌린 프로메테우스''(1972)에서 이 용어를 사용함으로써 학술적인 정의가 표준화되었다.[4][5] 란데스는 내연 기관, 석유, 합금과 화학 물질, 전기 및 전신, 전화, 라디오와 같은 새로운 기술의 중요성을 강조했다.[5]

1867년부터 1914년까지는 대부분의 중요한 혁신이 개발된 시기로, 공학과 과학 기반의 발명과 혁신이 이루어졌기 때문에 "시너지의 시대"라고 불린다.[6] 이 시기에는 철도와 증기선이 발달했고, 제철업에서는 베세머법과 지멘스의 평로와 같은 큰 기술 혁신이 일어났다.

미국에서는 토머스 에디슨, 니콜라 테슬라 및 조지 웨스팅하우스를 선구자로 하는 전기 이용과 프레드릭 테일러가 제창한 과학적 관리법이 세계를 선도했다.

"제2차 산업 혁명"이라는 용어는 제1차 세계 대전 이후 새로운 기술이 확산되었을 때의 변화를 의미하는 것으로 대중지, 기술자, 실업가들에 의해 사용되기도 했다.

2. 1. 제1차 산업 혁명과의 비교

제1차 산업 혁명이 증기기관과 호환 부품, 제한적인 대량 생산, 그리고 (특히 미국에서는) 수력에 의존했던 반면, 제2차 산업 혁명은 철도 건설, 대규모 철강 생산, 제조업에서의 광범위한 기계 사용, 증기 동력의 폭넓은 사용, 전신의 광범위한 사용, 석유 사용, 그리고 전기화의 시작을 특징으로 한다.[3]

18세기 영국에서 개발된 증기기관은 19세기 동안 유럽, 미국, 일본 등으로 서서히 수출되었다. 반면, 제2차 산업 혁명에서는 여러 국가에서 내연 기관의 실용화가 빠르게 진행되었다. 예를 들어, 프랑스의 에티엔느 루누아르가 개발한 최초의 석탄 가스 내연 기관은 경공업에서 고정식 동력으로만 제한적으로 사용되었다.[6]

1870년대 프랑스에서는 초기 자동차에 내연 기관을 적용하려는 시도가 있었지만, 양산에는 이르지 못했다. 독일의 고틀리프 다임러는 석탄 가스 대신 석유를 연료로 사용하여 혁신을 이루었고, 이는 곧 자동차에 적용되었다. 1890년대부터 1900년대에는 이탈리아, 프랑스 등 유럽 국가들과 미국, 일본 등 산업국에서 내연기관을 사용한 자동차 생산이 시작되었다. 이후 미국의 헨리 포드는 1908년에 출시한 포드 모델 T를 통해 내연 기관을 대량 생산하여 사회에 큰 영향을 주었다.[6]

영국의 기술자 조셉 데이가 발명한 2사이클 석유 내연 기관은 미국의 기업가에게 특허 사용이 허가되어 오토바이, 모터보트, 펌프 등에 사용되었고, 전력이 보급되기 전에는 소규모 공장에 저렴하고 신뢰성 있는 동력을 제공했다.[6]

2. 2. '시너지의 시대'

1867년부터 1914년까지는 대부분의 중요한 혁신이 개발된 시기로, 공학과 과학 기반의 발명과 혁신이 이루어졌기 때문에 "시너지의 시대"라고 불린다.[6] 이 시기에는 철도와 증기선이 발달했고, 제철업에서는 베서머법과 지멘스의 평로와 같은 큰 기술 혁신이 일어났다.

3. 주요 기술 혁신

제2차 산업 혁명 시기에는 다양한 분야에서 기술 혁신이 이루어졌다. 주요 기술은 다음과 같다:



이러한 기술 혁신들은 서로 영향을 주고받으며 산업 발전을 가속화했다. 예를 들어 철, 강철, 철도, 석탄 산업은 서로 시너지 효과를 내며 성장했다.[7]

3. 1. 철강 산업

헨리 베세머가 발명한 베서머법은 강철의 대량생산을 가능하게 한 혁신적인 기술이었다.[12] 이 공법의 핵심 원리는 용융된 철에 공기를 불어넣어 산화를 일으키고, 이를 통해 주철 속 과잉 탄소와 불순물을 제거하는 것이었다. 산화 작용은 철의 온도를 높여 용융 상태를 유지하는 역할도 했다.

베서머 전로의 다이어그램. 전로 바닥의 구멍을 통해 불어넣는 공기는 용융된 주철에서 격렬한 반응을 일으켜 과잉 탄소를 산화시켜 주철을 순수한 철 또는 강으로 전환합니다. 잔류 탄소의 양에 따라 다릅니다.


하지만 "산성" 베서머법은 인 함량이 낮은 적철광 광석을 사용해야 한다는 한계가 있었다.[12] 시드니 길크리스트 토마스는 철에서 인을 제거하는 더 정교한 공정을 개발하여 이 문제를 해결했다. 그는 웨일스 블레나본 제철소(Blaenavon Ironworks)의 화학자인 사촌 퍼시 길크리스트(Percy Gilchrist)와 협력하여 1878년에 이 공정에 대한 특허를 획득했다.[13] 요크셔(Yorkshire)의 볼크우 배건(Bolckow Vaughan) & Co.는 그의 특허받은 공정을 처음으로 사용한 회사였다.[14] 그의 공정은 인 함량이 높은 철의 비율이 영국보다 훨씬 높았던 유럽 대륙에서 특히 가치가 있었으며, 벨기에와 독일 모두에서 발명가의 이름이 그의 조국보다 더 널리 알려지게 되었다. 미국에서는 무인 철이 대부분이었지만, 이 발명에 대한 엄청난 관심이 있었다.[14]

배로 적철광 제철회사(Barrow Hematite Steel Company)는 20세기 초 세계 최대의 제철소를 운영하며 18개의 베서머 전로를 운영했습니다.


제철 기술의 또 다른 중요한 발전은 지멘스-마르틴법이었다. 찰스 윌리엄 지멘스 경은 1850년대에 재생로를 개발했으며, 1857년에는 연료의 70~80%를 절약할 수 있다고 주장했다. 이 로는 연료와 공기의 재생 예열을 이용하여 고온에서 작동했다. 프랑스의 엔지니어 피에르-에밀 마르탱(Pierre-Émile Martin)은 1865년에 지멘스 로의 라이선스를 취득하여 강 생산에 적용했다. 지멘스-마르틴 공정은 베서머법을 보완하는 역할을 했다. 이 공정의 주요 장점은 강이 과도한 질소에 노출되지 않아 품질 관리가 용이하고, 많은 양의 고철을 녹여 재활용할 수 있어 강 생산 비용을 낮추고 환경 문제 해결에도 기여했다는 점이다. 지멘스-마르틴 공법은 20세기 초까지 주요 제철 공정으로 자리 잡았다.

열풍(hot blast) 기술은 용광로에서 나오는 고온의 배가스를 이용하여 용광로에 불어넣는 연소 공기를 예열하는 기술이다. 1828년 스코틀랜드 윌슨타운 제철소의 제임스 비먼트 닐슨이 발명하여 특허를 받았다. 열풍은 용광로의 연료 효율을 높이는 데 가장 중요한 발전으로, 주철 생산에 필요한 연료 소비량을 크게 줄였으며, 산업혁명 동안 개발된 가장 중요한 기술 중 하나였다.[8]

초기 열풍 기술은 재생 가열 매체로 철을 사용했다. 철은 팽창과 수축으로 인해 문제를 일으켰고, 이는 철에 응력을 가하여 파손을 일으켰다. 에드워드 알프레드 카우퍼는 1857년 카우퍼 가열로를 개발했다.[9] 이 가열로는 내화 벽돌을 저장 매체로 사용하여 팽창과 균열 문제를 해결했다. 카우퍼 가열로는 고온을 발생시킬 수도 있었는데, 이는 용광로의 처리량을 매우 높였다. 카우퍼 가열로는 오늘날에도 여전히 용광로에 사용되고 있다.

열풍을 사용하여 코크스로 주철을 생산하는 비용이 크게 감소함에 따라 수요가 급증했고 용광로의 크기도 커졌다.[10][11]

3. 2. 철도

제2차 산업혁명 초기에는 철, 강철, 철도, 석탄 사이의 시너지 효과가 나타났다. 철도는 자재와 제품의 저렴한 운송을 가능하게 했고, 이는 다시 더 많은 철도 건설을 위한 저렴한 레일로 이어졌다. 철도는 또한 증기 기관차를 위한 저렴한 석탄으로부터 이익을 얻었다. 이러한 시너지 효과는 1880년대 미국에서 7만 5천 마일의 철로 부설로 이어졌는데, 이는 세계 역사상 어느 곳에서도 볼 수 없는 최대 규모였다.[7]

1887년 도네츠크의 레일 압연 공장


1860년대부터 강철 생산량이 증가하면서 철도 레일을 강철로 제작하는 것이 경제적으로 가능해졌다. 강철은 훨씬 더 내구성이 뛰어난 재료였기 때문에 철을 대체하여 철도 레일의 표준이 되었고, 강도가 높아 더 긴 레일을 생산할 수 있게 되었다. 연철은 무르고, 포함된 슬래그로 인해 결함이 있었다. 철 레일은 무거운 기관차를 지탱할 수 없었고, 해머블로우에 의해 손상되었다. 연철이 아닌 강철로 내구성 있는 레일을 처음으로 제작한 사람은 1857년 글로스터셔의 다크힐 제철소의 로버트 포레스터 머셋이었다.

머셋의 강철 레일 중 첫 번째 것은 더비 미들랜드 역으로 보내졌다. 이 레일은 철 레일을 최소 6개월, 때로는 3개월마다 교체해야 했던 역 접근로의 일부에 설치되었다. 6년 후인 1863년, 하루에 약 700대의 기차가 지나갔음에도 불구하고 레일은 여전히 완벽한 상태를 유지했다.[16] 이는 19세기 후반 전 세계 철도 건설을 가속화하는 기반이 되었다.

미국에서 처음으로 상업적으로 생산된 강철 레일은 1867년 펜실베이니아주 존스타운의 캠브리아 제철소에서 제조되었다.[17]

강철 레일은 철 레일보다 10배 이상 오래 사용되었고,[18] 강철 가격이 하락하면서 더 무거운 레일이 사용되었다. 이를 통해 더 강력한 기관차를 사용할 수 있게 되었고, 더 긴 열차와 더 긴 객차를 운행할 수 있게 되어 철도의 생산성이 크게 향상되었다.[19] 레일은 산업화된 세계 전역에서 주요한 교통 인프라가 되었고,[20] 이는 그 세기의 나머지 기간 동안 운송 비용의 꾸준한 감소를 가져왔다.[18]

3. 3. 전력

마이클 패러데이는 전도체를 통과하는 직류 주변의 자기장을 연구하여 물리학에서 전자기장 개념의 기초를 확립했다.[21][22] 그의 전자기 회전 장치 발명은 기술에서 전기의 실용적인 사용의 기초가 되었다.

미국 특허 #223898: 1880년 1월 27일 발행된 전구


1881년, 조지프 스완 경은 최초의 실용적인 백열전구를 발명하고 런던 웨스트민스터 시의 세보이 극장에 약 1,200개의 스완 백열전구를 공급했는데, 이는 전기로만 완전히 조명된 최초의 극장이자 세계 최초의 공공 건물이였다.[23][24] 스완의 전구는 1879년 세계 최초의 전기 가로등 설치 장소인 뉴캐슬어폰타인의 모즐리 거리 조명에도 사용되었다.[25][26] 이는 산업과 가정의 전력화의 기반을 마련했다. 최초의 대규모 중앙 배전 공급 시설은 1882년 런던의 홀번 바이어덕트와 뉴욕시의 펄 스트리트 발전소에 문을 열었다.

thumb 교류 전동기의 회전 자기장. 세 개의 극은 각각 별도의 전선에 연결되어 있다. 각 전선은 120도 위상차를 두고 전류를 운반한다. 화살표는 결과적인 자기력 벡터를 나타낸다. 삼상 전류는 상업 및 산업에서 사용된다.]]

세계 최초의 현대식 발전소는 영국의 전기 기술자 세바스찬 드 페란티가 뎁트퍼드에 건설했다. 전례 없는 규모로 건설되었고 고전압(10,000V) 교류 사용을 개척하여 800킬로와트를 생산하고 런던 중심부에 공급했다. 1891년 완공 당시 고전압 교류 전력을 생산하여 변압기를 사용해 각 거리의 소비자 용도에 맞게 "강압"했다. 전력화는 제2차 산업혁명의 최종적인 주요 제조 방법 발전, 즉 생산 라인과 대량 생산을 가능하게 했다.[28]

전력화는 미국 공학 아카데미에 의해 "20세기 가장 중요한 공학적 업적"으로 불린다.[29] 공장의 전기 조명은 가스 조명으로 인한 열과 오염을 없애고 화재 위험을 줄여 조명용 전기 비용이 화재 보험료 감소로 상쇄되는 경우가 많았기 때문에 작업 환경을 크게 개선했다. 프랭크 J. 스프래그는 1886년 최초의 성공적인 직류 전동기를 개발했다. 1889년까지 110개의 전기 노면 전차가 그의 장비를 사용하거나 계획 중이었다. 전기 노면 전차는 1920년 이전에 주요 인프라가 되었다. 교류 전동기(유도 전동기)는 1890년대에 개발되어 곧 산업 전력화에 사용되기 시작했다.[30] 가정용 전력화는 1920년대까지는 일반적이지 않았고, 그나마 도시에서만 그랬다. 형광등 조명은 1939년 세계 박람회에서 상업적으로 소개되었다.

전력화는 또한 알루미늄, 염소, 수산화나트륨, 마그네슘과 같은 전기 화학 물질의 저렴한 생산을 가능하게 했다.[31]

3. 4. 화학 공업

1881년 독일 루트비히스하펜의 바스프(BASF) 화학 공장


1856년 영국의 화학자 윌리엄 헨리 퍼킨(William Henry Perkin)은 합성 염료를 발견했다. 당시 화학은 아직 초기 단계였고, 화학 산업 또한 걸음마 단계였다. 퍼킨은 아닐린이 부분적으로 변형되어 알코올로 추출하면 강렬한 보라색 물질(모브(mauveine))이 생성된다는 것을 우연히 발견했다. 그는 이 염료를 상업화하여 세계 최초의 합성 염료를 만들었다.[45]

모브의 발견 이후 많은 새로운 아닐린 염료가 등장했고(일부는 퍼킨 자신이 발견), 유럽 전역에 생산 공장이 건설되었다. 그러나 19세기 말, 퍼킨과 다른 영국 기업들은 독일 화학 산업에 연구 개발 노력이 뒤처지기 시작했고, 1914년에는 독일이 세계 시장을 지배하게 되었다.

유스투스 폰 리비히(Justus von Liebig)는 암모니아가 비료로서 중요하다는 것을 처음으로 이해하고 무기물질이 식물 영양에 중요하다는 것을 주장했다. 그는 영국에서 뼈가루 속의 인회석을 황산으로 처리하여 만든 비료를 통해 자신의 이론을 상업적으로 구현하려고 시도했다. 존 베넷 로우스(John Bennet Lawes)는 1837년부터 화분에서 자라는 식물에 대한 다양한 퇴비의 효과를 실험하기 시작하여 인산염을 황산으로 처리하여 만든 퇴비를 개발했는데, 이것은 초기 인공 비료 산업의 첫 번째 제품이었다.[68]

코프롤라이트가 이스트앵글리아(East Anglia)에서 상업적인 규모로 발견됨에 따라, 피슨스(Fisons)와 에드워드 패커드는 1850년대에 브램퍼드(Bramford)와 스네이프에 최초의 대규모 상업용 비료 공장 중 하나를 건설했다. 1870년대까지 이 공장에서 생산된 과인산석회는 이프스위치(Ipswich) 항구에서 전 세계로 수출되었다.[69][70]

비르켈란드-아이데 공정(Birkeland–Eyde process)은 1903년 노르웨이의 크리스티안 비르켈란드(Kristian Birkeland)와 샘 아이데(Sam Eyde)에 의해 개발되었다.[71] 하지만 곧 훨씬 더 효율적인 하버-보슈법(Haber process)으로 대체되었다.[72] IG 파르벤(IG Farben)의 칼 보슈(Carl Bosch)와 프리츠 하버(Fritz Haber)가 개발한 이 공정은 분자 질소(N2)와 메탄(CH4) 가스를 사용하여 경제적으로 암모니아(NH3) 합성을 가능하게 했다. 하버-보슈법에서 생산된 암모니아는 질산 생산의 주요 원료이다.[73]

3. 5. 석유 산업

1848년 스코틀랜드 최초의 정유 시설에서 석유 생산과 정제가 시작되었다. 화학자 제임스 영은 1848년 원유를 정제하는 소규모 사업을 설립했다. 영은 느린 증류를 통해 원유에서 여러 가지 유용한 액체를 얻을 수 있다는 것을 발견했는데, 그중 하나를 저온에서 파라핀 왁스와 비슷한 물질로 응고되기 때문에 "파라핀 오일"이라고 명명했다.[39] 1850년 영은 배스게이트에 세계 최초의 진정한 상업용 정유 시설 및 정유소를 건설하여 현지에서 채굴한 토르바나이트, 셰일 및 역청탄에서 추출한 석유를 사용하여 나프타와 윤활유를 생산했으며, 연료용 파라핀과 고체 파라핀은 1856년까지 판매되지 않았다.

케이블 도구 시추는 고대 중국에서 개발되었으며, 소금물 우물을 시추하는 데 사용되었다. 소금 돔에는 천연가스도 매장되어 있었는데, 일부 우물에서는 천연가스가 생산되어 소금물 증발에 사용되었다. 중국의 우물 시추 기술은 1828년 유럽에 소개되었다.[40]

19세기 중반 석유 시추를 위한 많은 노력이 있었지만, 에드윈 드레이크의 1859년 펜실베이니아주 티투스빌 근처 우물은 최초의 "현대식 유정"으로 간주된다.[41] 드레이크의 우물은 미국에서 석유 생산의 대규모 호황을 불러일으켰다.[42] 드레이크는 미국의 중국 노동자들로부터 케이블 도구 시추에 대해 배웠다.[43] 최초의 주요 생산품은 램프와 난방용 등유였다.[1][44] 바쿠 주변의 유사한 개발은 유럽 시장에 공급되었다.

등유 조명은 식물성 기름, 수지 및 고래 기름보다 훨씬 효율적이고 저렴했다. 일부 도시에서는 도시 가스 조명을 사용할 수 있었지만, 등유는 가스 맨틀의 발명 전까지 더 밝은 빛을 냈다. 1890년대 이후 도로 조명과 1920년대 가정에서는 전기로 대체되었다. 1914년 이후 자동차가 대량 생산되기 전까지는 가솔린은 원유 정제의 원하지 않는 부산물이었고, 제1차 세계 대전 중에는 가솔린 부족 현상이 나타났다. 버턴 공정을 이용한 열분해의 발명으로 가솔린 수율이 두 배로 증가하여 부족 현상을 완화하는 데 도움이 되었다.[1]

3. 6. 통신

윌리엄 쿡 경과 찰스 휘트스톤은 1837년 5월 런던 유스턴 역과 캠든 타운 사이에 최초의 상업용 전신 시스템을 설치했다.[77]

19세기 동안 전신 네트워크는 급속히 확장되었다. 존 워킨스 브렛은 프랑스와 영국 사이에 최초의 해저 전신 케이블을 건설했다. 1856년 대서양 전신 회사는 대서양 횡단 상업용 전신 케이블 건설을 위해 런던에서 설립되었다. 제임스 앤더슨 경 선장의 지휘 아래 SS '그레이트 이스턴'호는 여러 차례 사고를 겪은 후 1866년 7월 18일에 성공적으로 케이블을 설치했다.[78] 1850년대부터 1911년까지 영국의 해저 케이블 시스템은 올 레드 라인이라는 전략적 목표 아래 세계 시스템을 지배했다.[79]

1891년 주요 전신선


알렉산더 그레이엄 벨은 1876년에 전화를 특허받았다. 초기 전신처럼 전화는 주로 사업 거래를 가속화하는 데 사용되었다.[80]

맥스웰의 전자기 이론을 통해 빛, 전기, 자기를 통합한 것은 역사상 가장 중요한 과학적 발전 중 하나였다. 효율적인 발전기, 모터 및 변압기 개발에는 전기에 대한 과학적 이해가 필요했다. 데이비드 에드워드 휴스와 하인리히 헤르츠는 맥스웰이 예측한 전자기파 현상을 실증하고 확인했다.[6]

굴리엘모 마르코니는 세기 전환기에 무선 통신을 성공적으로 상용화한 이탈리아 발명가였다.[81] 그는 1897년 영국에 무선 전신 및 신호 회사를 설립했고,[82][83] 같은 해에 솔즈베리 평원에서 모스 부호를 전송했으며,[84] 공해상으로 최초의 무선 통신을 보냈다.[84] 1901년 그는 콘월의 폴드후에서 뉴펀들랜드 래브라도주 시그널 힐까지 최초의 대서양 횡단 전송을 실시했다. 마르코니는 대서양 양쪽에 고출력 방송국을 건설하고 1904년 구독 선박에 야간 뉴스 요약을 전송하는 상업 서비스를 시작했다.[85]

3. 7. 자동차

벤츠 특허 모터바겐(Benz Patent-Motorwagen), 최초의 양산 자동차, 1885년 최초 제작


독일 발명가 칼 벤츠(Karl Benz)는 1886년 세계 최초의 자동차인 벤츠 특허 모터바겐(Benz Patent Motorwagen)의 특허를 받았다. 이 자동차는 마차의 나무 바퀴와 달리 철사 바퀴[57]를 사용했으며, 뒷바퀴 사이에 설계자 자신의 4행정 엔진[58]이 장착되어 있었고, 라디에이터 대신 매우 진보된 코일 점화[58]와 증발 냉각 방식을 사용했다.[58] 동력은 두 개의 롤러 체인(roller chain)을 통해 후륜축으로 전달되었다. 이는 단순히 자동화된 마차나 말 마차가 아닌, 자체 동력을 생성하도록 설계된 최초의 자동차였다.

벤츠는 1888년 여름 후반부터 벤츠 특허 모터바겐으로 이 차량을 판매하기 시작하여 역사상 최초로 상업적으로 이용 가능한 자동차를 만들었다.

1910년형 포드 모델 T


헨리 포드(Henry Ford)는 1896년 자신의 첫 번째 자동차를 제작했고, 1903년 포드 자동차 회사 설립까지 업계 선구자로서 다른 사람들과 함께 일했다. 포드와 회사의 다른 직원들은 평균 근로자가 감당할 수 있을 정도로 설계 및 제조되는 자동차에 대한 헨리 포드의 비전에 따라 생산 규모를 확장하는 방법에 어려움을 겪었다. 포드 자동차가 개발한 해결책은 작업 순서에 체계적으로 배치된 공작 기계(machine tools)와 특수 목적 기계를 갖춘 완전히 새롭게 설계된 공장이었다. 모든 불필요한 인적 동작은 모든 작업과 도구를 쉽게 손이 닿는 곳에, 실용적인 경우에는 컨베이어에 배치함으로써 제거되었고, 조립 라인(assembly line)을 형성하여 대량 생산(mass production)이라는 전체 프로세스가 만들어졌다. 이는 5000개의 부품으로 구성된 크고 복잡한 제품이 연간 수십만 대 규모로 생산된 최초의 사례였다.[1] 대량 생산(mass production) 방식을 통한 비용 절감으로 모델 T(Model T)의 가격은 1910년 780USD에서 1916년 360USD로 하락했다. 1924년에는 200만 대의 T-포드가 생산되어 대당 290USD에 판매되었다.[59]

3. 8. 기타 기술 혁신

이 시대에는 여러 기술적 발전이 결합하여 현대 선박의 탄생을 보았다. 프랜시스 페티트 스미스는 1835년 스크루 프로펠러를 도입했는데, 그는 우연히 프로펠러를 만드는 새로운 방법을 발견했다. 그때까지 프로펠러는 상당히 긴 나사였다. 그러나 프로펠러로 추진되는 보트를 시험하는 동안 나사가 부러져 현대 보트 프로펠러와 매우 흡사한 조각이 남았고, 부러진 프로펠러를 단 보트가 더 빨리 움직였다.[46] 스미스의 SS ''아르키메데스''를 이용한 시험은 1845년 스크루 추진 HMS ''랫틀러''(1843년 함)와 패들 스티머 HMS ''알렉토''(1839년 함) 사이의 유명한 줄다리기 경쟁으로 이어졌는데, 전자가 후자를 2.5kn의 속도로 뒤로 끌었다.

최초의 해상용 철제 증기선은 호슬리 제철소에서 건조되었고 ''아론 맨비''라고 명명되었다. 이 배는 혁신적인 진동 엔진을 사용했다. 팁턴에서 임시 볼트를 사용하여 건조되었고, 런던으로 운송하기 위해 분해된 후 1822년 템스 강에서 영구 리벳을 사용하여 재조립되었다.

표면 응축기의 발명을 포함한 다른 기술적 발전이 이어졌다. 이를 통해 보일러가 바닷물이 아닌 정제된 물로 작동할 수 있게 되어 장거리 항해 중에 청소를 위해 정지할 필요가 없어졌다. 이섬바드 킹덤 브루넬이 건조한 ''그레이트 웨스턴''[47][48][49]은 약 71.93m 길이에 약 76.20m 용골을 가진 당시 세계에서 가장 긴 배였으며, 대서양 횡단 증기선 서비스가 실행 가능함을 처음으로 증명했다. 이 배는 주로 나무로 건조되었지만, 브루넬은 용골의 강도를 유지하기 위해 볼트와 철제 대각선 보강재를 추가했다. 증기 동력 패들 휠 외에도 돛을 위한 4개의 마스트를 가지고 있었다.

브루넬은 1843년에 진수된 ''그레이트 브리튼''을 이어서 건조했는데, 이 배는 나무가 아닌 금속으로 건조된 최초의 현대 선박으로 간주되며, 바람이나 노가 아닌 엔진으로 동력을 공급받고, 패들 휠이 아닌 프로펠러로 추진되었다.[50]

선박에는 고효율 다중 팽창 증기 기관이 사용되기 시작하여 화물보다 적은 석탄을 운반할 수 있게 되었다. 진동식 엔진은 1820년대 아론 맨비와 조셉 모즐리에 의해 엔진 크기와 무게를 더 줄이도록 설계된 일종의 직동식 엔진으로 처음 제작되었다. 진동식 엔진은 피스톤 로드가 크랭크축에 직접 연결되어 연결봉이 필요 없었다. 엔진 실린더는 대부분의 엔진과 같이 고정되지 않고, 트러니언으로 중앙에 고정되어 크랭크축이 회전할 때 실린더 자체가 앞뒤로 회전할 수 있었고, 따라서 '진동식'이라는 용어가 사용되었다.

존 펜은 영국 해군의 엔지니어로서 진동식 엔진을 완성했다. 1844년 그는 해군성 요트 HMS ''블랙 이글''의 엔진을 무게나 공간을 늘리지 않고 두 배의 출력을 가진 진동식 엔진으로 교체했는데, 이는 볼턴 앤 왓트와 모즐리, 선 앤 필드의 해군 물자 공급 지배력을 깨뜨린 업적으로 평가된다. 펜은 또한 전함의 스크루 프로펠러를 구동하기 위한 트렁크 엔진을 도입했다. HMS ''인카운터''(1846년 함)와 HMS ''애로건트''(1848년 함)는 이러한 엔진을 장착한 최초의 선박이었으며, 그 효능이 뛰어나 펜이 1878년 사망할 당시까지 230척의 선박에 장착되었고, 최초의 대량 생산 고압 고회전 해양 엔진이 되었다.[51]

해군 설계의 혁명은 1870년대 최초의 현대 전함으로 이어졌으며, 1860년대의 철갑선 설계에서 진화했다. ''데바스테이션''급 포탑함은 영국 왕립 해군을 위해 건조되었으며, 돛을 달지 않은 최초의 대양 항해용 주력함이었고, 주무장이 선체 내부가 아닌 선체 상단에 장착된 최초의 함선이었다.

1871년 건조된 HMS ''Devastation''(1871년 함), 1896년 모습


1911년 RMS ''올림픽''의 프로펠러


찰스 굿이어와 영국의 토마스 핸콕이 1840년대에 고무의 가황을 발명함으로써, 특히 타이어 제조를 중심으로 한 고무 산업의 성장을 위한 길이 열렸다.[52]

존 보이드 던롭은 1887년 남벨파스트에서 최초의 실용적인 공기압 타이어를 개발했다. 윌리 휴엄은 1889년 아일랜드와 영국에서 열린 최초의 타이어 경주에서 던롭의 새로 발명된 공기압 타이어의 우수성을 입증하며 우승을 차지했다.[53][54] 현대 자전거는 1876년 영국의 엔지니어 해리 존 로슨(Harry John Lawson)이 설계했지만, 몇 년 후 존 켐프 스타리(John Kemp Starley)가 최초로 상업적으로 성공한 안전 자전거를 생산했다.[55]

이 기간 동안 스코틀랜드 엔지니어 존 라우던 맥아담이 개척한 맥아담 방식을 사용하여 도로망이 크게 개선되었고, 1890년대 자전거 열풍 시기에 포장 도로가 건설되었다. 현대식 타르막은 1901년 영국 토목 엔지니어 에드거 퍼넬 훌리가 특허를 받았다.[56]

이 시대에 주목할 만한 발명으로는 증기 동력 회전식 인쇄기를 들 수 있다. 이것은 19세기 초에 발명된 무한 감기식 제지기의 발명으로부터 발전해 온 것이었다. 기계적 활자 배열에서는 라이노타입과 모노타이프가 도입되어 혁신이 일어났다. 이러한 혁신은, 적어도 영국에서는 지식의 보급이었으며, 1870년대에 종이에 대한 관세가 폐지되고 생산 비용도 저렴해짐에 따라 기술 관련 저널리즘과 정기 간행물의 성장이 촉진되었다.

이 시대에는 발명과 그 응용이 이전 시대보다 더 널리 보급되었다. 미국에서는 공구의 발전도 있어 다른 기계에 사용하는 정밀 부품의 제조를 가능하게 했다. 소비재 생산을 위해 생산 라인이라는 개념도 도입되었다.

4. 원동기

19세기 후반, 내연 기관의 실용화가 여러 국가에서 진행되었고, 그 개념도 빠르게 보급되었다. 프랑스의 에티엔느 르누아르는 최초로 석탄 가스를 사용하는 내연 기관을 개발했지만, 경공업에서 고정식 동력으로만 제한적으로 활용되었다.[6]

1870년대 프랑스에서는 내연 기관을 초기 자동차의 원동력으로 적용하려는 시도가 있었으나, 양산에는 이르지 못했다. 독일의 고틀리프 다임러는 연료로 석유를 사용하여 혁신을 이루었고, 이는 몇 년 후 자동차에 적용되었다. 이후 미국의 헨리 포드는 1908년에 출시한 「포드 모델 T」를 통해 내연 기관을 대량 생산하여 사회에 큰 영향을 주었다.

2사이클 석유 내연기관은 영국의 기술자 조셉 데이에 의해 발명되었지만, 이 특허를 미국의 기업가에게 사용 허가하여, 오토바이, 모터보트, 펌프 등에 활용되었고, 전력 보급 이전에는 소규모 공장의 저렴하고 신뢰성 있는 동력원으로 사용되었다.[6]

5. 경영 및 생산 방식의 변화

야금학은 헨리 클리프턴 소비 등의 연구를 통해 발전했다. 소비는 금속을 현미경으로 연구하는 금속학을 개척하여 금속에 대한 과학적 이해와 강철의 대량 생산의 길을 열었다. 1863년 산으로 부식시키는 방법을 사용하여 금속의 미세 구조를 연구했고, 소량의 탄소가 강철의 강도를 결정한다는 것을 처음으로 이해했다.[60] 이는 헨리 베세머와 로버트 포레스터 머싯이 강철 대량 생산 방법을 개발하는 길을 열었다.

크롬, 몰리브덴, 티타늄, 바나듐, 니켈과 같은 다양한 원소를 정제하는 공정들이 개발되었는데, 이는 강철과 함께 특수한 특성을 가진 합금을 만드는 데 사용될 수 있었다. 예를 들어 바나듐강은 강하고 피로에 강하며, 자동차용 강철의 절반에 사용되었다.[61] 합금강은 1880년대 대규모 자전거 생산에 사용된 볼 베어링, 그리고 기계에 사용되는 볼 베어링과 롤러 베어링에 사용되었다. 다른 중요한 합금은 증기 터빈 블레이드와 같이 고온에서 사용되거나, 스테인리스강과 같이 내식성을 위해 사용된다.

유스투스 폰 리비히와 아우구스트 빌헬름 폰 호프만의 연구는 현대 산업 화학의 기초를 마련했다. 리비히는 질소가 필수적인 식물 영양소라는 것을 발견하여 "비료 산업의 아버지"로 여겨지며, 리비히 육즙 추출 회사를 설립하여 옥소 육즙을 생산했다. 호프만은 런던에서 왕립화학대학의 스타일로 실용 화학 학교를 이끌었고, 분자 모델링에 대한 현대적인 관례를 도입했으며, 최초의 합성 염료를 발견한 퍼킨을 가르쳤다.

열역학은 사디 카르노, 윌리엄 랭킨, 루돌프 클라우지우스, 윌리엄 톰슨, 제임스 클러크 맥스웰, 루트비히 볼츠만, J. 윌러드 기브스에 의해 현대적인 형태로 발전되었다. 이러한 과학적 원리는 보일러와 증기 터빈의 효율을 개선하는 것을 포함하여 다양한 산업 문제에 적용되었다. 마이클 패러데이 등의 연구는 현대 과학적 전기 이해의 기초를 마련하는 데 중요한 역할을 했다.

스코틀랜드 과학자 제임스 클러크 맥스웰은 특히 영향력이 컸으며, 그의 발견은 현대 물리학 시대를 열었다.[62] 그의 가장 중요한 업적은 전기, 자기, 광학을 동일한 현상, 즉 전자기장의 발현으로 설명하는 방정식 집합을 공식화한 것이다.[63] 빛과 전기 현상의 통합은 전파의 존재를 예측했으며, 휴즈, 마르코니 등에 의한 미래의 무선 기술 개발의 기초가 되었다.[64]

맥스웰은 1861년에 최초의 내구성 있는 컬러 사진을 개발했고, 제어 이론에 대한 최초의 과학적 논문을 발표했다.[65][66] 제어 이론은 자동화, 특히 공정 산업에서 널리 사용되고 선박과 비행기를 제어하는 공정 제어의 기초이다.[67] 제어 이론은 증기 기관의 원심 조절기의 기능을 분석하기 위해 개발되었다. 이러한 조절기는 18세기 후반 풍차와 수차에서 맷돌 사이의 간격을 정확하게 맞추는 데 사용되었고, 제임스 와트에 의해 증기 기관에 적용되었다. 개선된 버전은 망원경의 자동 추적 메커니즘을 안정시키고 선박 프로펠러와 키의 속도를 제어하는 데 사용되었다. 그러나 이러한 조절기는 느리고 설정점을 중심으로 진동했다. 제임스 클러크 맥스웰은 조절기의 작동을 수학적으로 분석한 논문을 썼는데, 이는 제어 이론의 공식적인 발전의 시작을 알렸다. 이 과학은 끊임없이 개선되어 공학 분야로 발전했다.

철도는 알프레드 챈들러와 같은 학자들에 의해 현대 기업의 탄생에 기여한 것으로 여겨진다. 이전에는 대부분의 사업 경영이 개인 소유주나 파트너 그룹에 의해 이루어졌으며, 그중 일부는 일상적인 운영에 거의 참여하지 않았다. 본사의 중앙 집중식 전문 지식만으로는 충분하지 않았다. 철도는 일상적인 위기, 고장 및 악천후에 대처하기 위해 선로 전체에 걸쳐 전문 지식을 필요로 했다. 1841년 매사추세츠에서 발생한 충돌 사고는 안전 개혁 요구로 이어졌고, 이는 명확한 관리 권한을 가진 여러 부서로 철도를 재편성하게 했다. 전신이 사용 가능해지자 기업들은 열차를 추적하기 위해 철도를 따라 전신선을 설치했다.[86]

철도는 복잡한 운영을 수반하고 엄청난 양의 자본을 사용했으며, 이전 어떤 것보다도 더 복잡한 사업을 운영했다. 따라서 비용 추적을 위한 더 나은 방법이 필요했다. 예를 들어, 요금을 계산하려면 톤-마일당 화물 운송 비용을 알아야 했다. 또한 수개월 동안 분실될 수 있는 차량을 추적해야 했다. 이는 "철도 회계"라고 불리는 것으로 이어졌는데, 이는 나중에 철강 및 기타 산업에서 채택되었고, 결국 현대 회계가 되었다.[87]

5. 1. 과학적 관리법 (테일러주의)

미시간주에서 1913년 포드 자동차의 마그네토와 플라이휠을 조립하는 최초의 움직이는 조립 라인의 작업자들.


프레더릭 윈슬로 테일러는 2차 산업 혁명 후반기에 과학적 관리법(테일러주의)을 개발했다. 과학적 관리법은 처음에는 시간 및 동작 연구와 같은 분석을 사용하여 벽돌 쌓기나 삽질과 같은 작업 수행 단계를 줄이는 데 집중했다. 그러나 이 개념은 산업 공학, 제조 공학, 경영학과 같은 분야로 발전하여 공장 운영, 나아가 경제 전체를 재구조화했다.

테일러의 핵심 원칙은 다음과 같다.

  • 경험적 작업 방법을 작업 과제에 대한 과학적 연구에 기반한 방법으로 대체한다.
  • 직원 스스로 훈련하도록 방치하는 대신, 각 직원을 과학적으로 선발하고, 훈련시키고, 개발한다.
  • "각 작업자의 개별 작업 수행에 대한 자세한 지침과 감독"을 제공한다.
  • 관리자와 작업자 간에 작업을 거의 동등하게 분담하여, 관리자는 과학적 관리 원칙을 적용하여 작업을 계획하고 작업자는 실제로 작업을 수행한다.

5. 2. 대량 생산

헨리 포드(Henry Ford)는 1896년 자신의 첫 번째 자동차를 제작했고, 1903년 포드 자동차 회사 설립까지 업계 선구자로서 다른 사람들과 함께 일했다. 포드와 회사의 다른 직원들은 평균 근로자가 감당할 수 있을 정도로 설계 및 제조되는 자동차에 대한 헨리 포드의 비전에 따라 생산 규모를 확장하는 방법에 어려움을 겪었다. 포드 자동차가 개발한 해결책은 작업 순서에 체계적으로 배치된 공작 기계(machine tools)와 특수 목적 기계를 갖춘 완전히 새롭게 설계된 공장이었다. 모든 불필요한 인적 동작은 모든 작업과 도구를 쉽게 손이 닿는 곳에, 실용적인 경우에는 컨베이어에 배치함으로써 제거되었고, 조립 라인(assembly line)을 형성하여 대량 생산(mass production)이라는 전체 프로세스가 만들어졌다. 이는 5000개의 부품으로 구성된 크고 복잡한 제품이 연간 수십만 대 규모로 생산된 최초의 사례였다.[1] 대량 생산(mass production) 방식을 통한 비용 절감으로 모델 T(Model T)의 가격은 1910년 780USD에서 1916년 360USD로 하락했다. 1924년에는 200만 대의 T-포드가 생산되어 대당 290USD에 판매되었다.[59]

2차 산업혁명 후반기에, 미국의 프레더릭 윈슬로 테일러(Frederick Winslow Taylor)와 다른 사람들은 과학적 관리법 또는 테일러리즘(Taylorism)의 개념을 개발했다. 과학적 관리법은 처음에는 시간 및 동작 연구와 같은 분석을 사용하여 벽돌 쌓기 또는 삽질과 같은 작업 수행 단계를 줄이는 데 집중했지만, 이 개념은 산업 공학, 제조 공학, 경영학과 같은 분야로 발전하여 공장의 운영, 그리고 나중에는 경제의 전체 부문을 완전히 재구조화했다.

테일러의 핵심 원칙은 다음과 같다.

  • 경험적 작업 방법을 작업 과제에 대한 과학적 연구에 기반한 방법으로 대체한다.
  • 직원 스스로 훈련하도록 방치하는 대신, 각 직원을 과학적으로 선발하고, 훈련시키고, 개발한다.
  • "각 작업자의 개별 작업 수행에 대한 자세한 지침과 감독"을 제공한다.
  • 관리자와 작업자 간에 작업을 거의 동등하게 분담하여, 관리자는 과학적 관리 원칙을 적용하여 작업을 계획하고 작업자는 실제로 작업을 수행한다.

5. 3. 기업 구조의 변화

철도는 알프레드 챈들러와 같은 학자들에 의해 현대 기업의 탄생에 기여한 것으로 여겨진다. 이전에는 대부분의 사업 경영이 개인 소유주나 파트너 그룹에 의해 이루어졌으며, 그중 일부는 일상적인 운영에 거의 참여하지 않았다. 본사의 중앙 집중식 전문 지식만으로는 충분하지 않았다. 철도는 일상적인 위기, 고장 및 악천후에 대처하기 위해 선로 전체에 걸쳐 전문 지식을 필요로 했다. 1841년 매사추세츠에서 발생한 충돌 사고는 안전 개혁 요구로 이어졌다. 이는 명확한 관리 권한을 가진 여러 부서로 철도를 재편성하게 했다. 전신이 사용 가능해지자 기업들은 열차를 추적하기 위해 철도를 따라 전신선을 설치했다.[86]

철도는 복잡한 운영을 수반하고 엄청난 양의 자본을 사용했으며, 이전 어떤 것보다도 더 복잡한 사업을 운영했다. 따라서 비용 추적을 위한 더 나은 방법이 필요했다. 예를 들어, 요금을 계산하려면 톤-마일당 화물 운송 비용을 알아야 했다. 또한 수개월 동안 분실될 수 있는 차량을 추적해야 했다. 이는 "철도 회계"라고 불리는 것으로 이어졌는데, 이는 나중에 철강 및 기타 산업에서 채택되었고, 결국 현대 회계가 되었다.[87]

2차 산업혁명 후반기에, 미국의 프레더릭 윈슬로 테일러는 과학적 관리법 또는 테일러리즘의 개념을 개발했다. 과학적 관리법은 처음에는 시간 및 동작 연구와 같은 분석을 사용하여 벽돌 쌓기 또는 삽질과 같은 작업 수행 단계를 줄이는 데 집중했지만, 이 개념은 산업 공학, 제조 공학, 경영학과 같은 분야로 발전하여 공장의 운영, 그리고 나중에는 경제의 전체 부문을 완전히 재구조화했다.

테일러의 핵심 원칙은 다음과 같다.

  • 경험적 작업 방법을 작업 과제에 대한 과학적 연구에 기반한 방법으로 대체한다.
  • 직원 스스로 훈련하도록 방치하는 대신, 각 직원을 과학적으로 선발하고, 훈련시키고, 개발한다.
  • "각 작업자의 개별 작업 수행에 대한 자세한 지침과 감독"을 제공한다.
  • 관리자와 작업자 간에 작업을 거의 동등하게 분담하여, 관리자는 과학적 관리 원칙을 적용하여 작업을 계획하고 작업자는 실제로 작업을 수행한다.

6. 각국의 제2차 산업 혁명



미국에서는 토머스 에디슨, 니콜라 테슬라, 조지 웨스팅하우스가 주도한 전기의 이용과 프레드릭 테일러가 제창한 과학적 관리법이 세계를 선도했다. 21세기 초에는 분자 나노 기술이 사회에 미치는 가설적 기대 효과를 표현할 때 ‘제2차 산업 혁명’이라는 말이 사용되기도 한다.

독일 제국은 제2차 산업 혁명 기간 동안 유럽의 주요 공업국으로 부상했는데, 여기에는 다음 세 가지 요소가 작용했다.

요인내용
기술 혁신독일은 산업화에서 영국을 뒤쫓았지만, 공장 등을 영국에서 모방하여 자본과 노력, 시간을 절약했다. 독일은 최신 기술을 사용할 수 있었던 반면, 영국은 비교적 오래된 기술을 계속 사용했다.
연구 투자화학 및 기초 연구 발전에 독일은 영국보다 더 많은 투자를 했다. 19세기 말 루돌프 디젤의 디젤 엔진 발명도 산업 효율화에 크게 기여했다.
기업 구조독일은 카르텔(기업 연합) 구조가 효율적으로 집약되어 유동 자산도 효과적으로 사용할 수 있었다.



1870년에서 1871년 프로이센-프랑스 전쟁 결과, 독일은 프랑스로부터 배상금을 얻어 철도와 같은 기반 시설에 많은 투자를 했다. 그 결과, 새로운 제철 기술을 사용한 교통 수단을 통해 대형 시장에 제품을 공급할 수 있었다. 또한 독일은 알자스로렌 지방 합병으로 많은 대형 공장도 확보했다.[102]

6. 1. 영국

새로운 상품과 서비스가 도입되면서 국제 무역이 크게 증가하였다. 증기기관 설계 개선과 저렴한 강철의 광범위한 이용은 느린 범선을 더 빠른 증기선으로 대체했고, 더 적은 선원으로 더 많은 무역을 처리할 수 있게 되었다. 화학 산업도 최전선으로 나아갔다. 영국은 미국과 독일보다 기술 연구에 대한 투자가 적었고, 이는 미국과 독일이 따라잡는 계기가 되었다.

1910년 이후 더욱 정교하고 효율적인 기계의 개발과 대량 생산 기술은 생산량을 크게 늘리고 생산 비용을 낮췄다. 결과적으로 생산량은 국내 수요를 종종 초과했다. 유럽 산업 국가의 선구자인 영국에서 더욱 두드러지게 나타난 새로운 상황들 중에는 1873년부터 1896년까지 15년간 이어진 장기 불황의 영향이 있었다. 1873년 이후 거의 모든 산업의 기업들은 오랜 기간 동안 낮고 감소하는 이윤율과 물가 하락으로 고통을 겪었다.

6. 2. 미국

미국은 제2차 산업혁명 기간 중 마지막 20년 동안 가장 높은 경제 성장률을 기록했다.[97] 그러나 인구 증가는 둔화되었고, 생산성 증가는 20세기 중반 무렵 정점에 달했다. 미국의 도금 시대는 공장, 철도, 석탄 광산 등 중공업을 기반으로 했다. 1869년 최초의 대륙 횡단 철도 개통은 상징적인 사건으로, 동부 해안과 샌프란시스코 간 이동 시간을 6일로 단축했다.[98]

도금 시대 동안 미국의 철도 마일리지는 1860년에서 1880년 사이에 3배, 1920년까지 다시 3배 증가하여 새로운 지역에 상업적 농업이 가능해졌고, 진정한 전국 시장이 형성되면서 석탄 채굴과 철강 생산이 급증했다. 대규모 간선 철도의 막대한 자본 수요는 월가에서 미국 금융 시장의 통합을 촉진했다. 1900년까지 경제 집중 과정은 대부분의 산업 부문으로 확대되었고, 스탠더드 오일과 같은 몇몇 대기업(일부는 "트러스트"로 조직됨)이 철강, 석유, 설탕, 식품 가공, 농업 기계 제조를 지배했다. 베세머 공정과 같은 새로운 철강 제조 방법도 중요한 인프라 구성 요소였다. 최초의 10억 달러 규모 기업은 1901년 금융가 J. P. 모건이 앤드류 카네기 등의 철강 회사를 인수 및 통합하여 설립한 유나이티드 스틸이었다.[99]

산업 기계화와 근로자 효율성 향상으로 공장 생산성은 높아졌지만, 숙련 노동력에 대한 필요성은 감소했다. 배치 및 연속 처리와 같은 기계적 혁신이 공장에서 더욱 두드러졌다. 이러한 기계화는 일부 공장을 숙련된 감독관과 엔지니어의 지시에 따라 단순하고 반복적인 작업을 수행하는 비숙련 노동자 집합체로 만들었으며, 어떤 경우에는 비숙련 노동자로 완전히 대체되기도 했다. 비숙련 및 숙련 노동자 수가 모두 증가했고 임금도 상승했다.[100] 막대한 전문 지식에 대한 수요를 충족하기 위해 공과대학이 설립되었다. 소규모 사업의 급속한 성장과 함께, 특히 북부 도시에서 새로운 중산층이 빠르게 성장했다.[101]

6. 3. 독일

독일 제국은 제2차 산업 혁명 동안 영국을 제치고 유럽의 주요 산업 국가로 부상했다. 여기에는 세 가지 요인이 작용했다.

# 첫째, 독일은 산업화에서는 영국의 뒤를 쫓았지만, 공장 등은 영국을 모방함으로써 자본과 노력과 시간을 절약할 수 있었다. 독일이 최신 기술을 사용할 수 있었던 반면, 영국은 비교적 오래된 기술을 계속 사용했기 때문에 과학적인 돌파구가 있어도 그 성과를 자유롭게 사용할 수 없었다.

# 둘째, 화학 및 기초 연구의 발전은 독일 쪽이 영국보다 더 많은 투자가 이루어졌다. 19세기 말 루돌프 디젤의 디젤 엔진 발명도 산업의 효율화에 크게 공헌했다.

# 셋째, 독일은 카르텔(기업 연합)의 구조가 효율적으로 집약되어 유동 자산도 효과적으로 사용할 수 있었다.[102]

1870년에서 1871년 프랑스-프로이센 전쟁의 결과로 독일은 프랑스로부터 배상금을 손에 넣을 수 있었고, 그래서 철도와 같은 기반 시설에 많은 투자를 했기 때문이라고 생각하는 사람도 있었다. 그 결과, 새로운 제철 기술을 사용한 교통 수단을 사용하여 대형 시장에 제품을 공급할 수 있었다. 독일은 알자스-로렌 지방의 합병에 이어 많은 대형 공장도 손에 넣었다.[102]

1900년까지 독일 화학 산업은 합성 염료 세계 시장을 지배하게 되었다. 바스프(BASF), 바이엘(Bayer), 훽스트(Hoechst AG) 세 개의 주요 기업은 다섯 개의 소규모 기업과 함께 수백 가지의 다양한 염료를 생산했다. 1913년 이 여덟 개 기업은 세계 염료 공급량의 거의 90%를 생산했고, 생산량의 약 80%를 해외로 판매했다. 세 개의 주요 기업은 또한 필수 원료 생산으로 상류 산업에 진출했고, 의약품, 사진 필름, 농약, 전기화학과 같은 화학의 다른 분야로 확장하기 시작했다. 최고 의사 결정은 전문적인 급여 관리자의 손에 있었고, 이로 인해 챈들러는 독일 염료 회사들을 "세계 최초의 진정한 관리형 산업 기업"이라고 불렀다.[103] 화학 연구에서 파생된 제약 산업과 같이 연구에서 많은 파생 상품이 있었다.[104]

6. 4. 기타 국가

벨기에는 벨 에포크 시대에 제2차 산업 혁명의 가속화에 철도가 중요함을 보여주었다. 1830년 네덜란드로부터 독립한 벨기에는 산업 발전을 촉진하기로 결정했다. 주요 도시, 항구, 광산 지역을 연결하고 이웃 국가들과 연결되는 단순한 십자형 철도 시스템을 계획하고 자금을 지원했다. 그 결과 벨기에는 이 지역의 철도 중심지가 되었다. 벨기에 철도 교통사에서 볼 수 있듯이, 철도는 영국식으로 건설되어 이윤은 적었지만, 급속한 산업 성장에 필요한 기반 시설이 구축되었다.[105]

7. 사회·경제적 영향



제2차 산업 혁명은 미국에서 토머스 에디슨, 니콜라 테슬라, 조지 웨스팅하우스가 이끄는 전기의 이용과 프레드릭 테일러가 주창한 과학적 관리법이 세계를 선도하면서 사회와 경제 전반에 광범위한 영향을 미쳤다.

1870년까지 증기 기관이 하는 일은 동물과 인력이 하는 일을 능가했다. 제2차 산업 혁명 말 내연 기관 트랙터가 개발될 때까지 말과 노새는 농업에서 중요한 역할을 했다.[90]

1900년 산업 생산의 선두 주자는 세계 총량의 24%를 차지한 영국이었고, 그 뒤를 미국(19%), 독일(13%), 러시아(9%), 프랑스(7%)가 이었다. 유럽은 전체의 62%를 차지했다.[94]

제2차 산업 혁명의 주요 발명과 혁신은 현대 생활의 일부가 되었다. 이러한 혁신들은 제2차 세계 대전 이후까지 경제 성장의 원동력이었다. 전후 시대에는 컴퓨터, 반도체, 광섬유 네트워크와 인터넷, 휴대 전화, 연소 터빈(제트 엔진) 및 녹색 혁명과 같은 주요 혁신이 있었다.[95] 제2차 세계 대전 이전에도 상업 항공이 존재했지만 전후에 주요 산업이 되었다.

제2차 산업 혁명은 당대에는 제1차 세계 대전 이후 새로운 기술이 확산되었을 때의 변화를 일컫는 말로 대중과 기술자, 사업가에 의해 사용되었다. 21세기 초에는 분자 나노 기술이 사회에 미치는 가설적 기대 효과를 표현할 때 ‘제2차 산업 혁명’이라는 말이 사용되기도 한다.

7. 1. 경제 성장과 생활 수준 향상

1870년부터 1890년까지는 이전 역사상 그 어떤 짧은 기간보다도 경제 성장률이 가장 높았던 시기였다. 생산성 증가로 상품 가격이 급격히 하락하면서 신흥 산업국들의 생활 수준이 크게 향상되었다.[89] 이는 실업과 상업 및 산업계의 큰 격변을 야기했으며, 많은 노동자들이 기계에 의해 일자리를 잃었고 많은 공장, 선박 및 기타 고정 자본이 매우 짧은 시간 안에 쓸모없게 되었다.

교통 인프라를 통해 대규모 시장과 연결된 지역에서는 흉작이 더 이상 기근으로 이어지지 않았다.

1860년대 런던 하수도 시스템 건설과 여과된 상수도를 규제하는 법률 제정 (Metropolis Water Act)과 같은 공중 보건 계획으로 공중 보건 및 위생이 크게 개선되었다. 이는 많은 질병으로 인한 감염 및 사망률을 크게 감소시켰다.

삼중 팽창식 증기 기관과 같은 증기 효율 개선으로 선박이 석탄보다 훨씬 많은 화물을 운반할 수 있게 되어 국제 무역량이 크게 증가했다. 증기 기관 효율의 향상은 증기 기관의 수를 몇 배나 증가시켜 석탄 사용량을 증가시켰고, 이 현상은 제본스 역설이라고 불린다.[91]

1890년에는 국제 전신망이 구축되어 영국이나 미국의 상인들이 인도나 중국의 공급업체에 주문을 내리고 효율적인 신형 증기선으로 상품을 운송할 수 있게 되었다. 이와 더불어 수에즈 운하의 개통으로 런던 등지의 대규모 창고 지구가 쇠퇴하고 많은 중간 상인들이 사라졌다.

생산성, 교통망, 산업 생산 및 농업 생산량의 엄청난 증가는 거의 모든 상품의 가격을 하락시켰다. 이는 많은 기업의 실패와 세계 경제가 실제로 성장함에 따라 발생한 "불황"이라고 불리는 시기를 초래했다.


7. 2. 노동 환경 변화

제2차 산업 혁명 시대에는 이전의 산업 혁명 때와 마찬가지로, 상당수의 도시 노동자들이 공장 노동자로 전환되었고, 다른 소득원이 없어 실업이 일상화되었으며, 저임금과 빈곤이 만연했다.[88] 또한 화이트칼라 노동자의 수가 현저하게 증가하여 노동 조합에 참여하는 사람의 숫자도 늘었다.[88]

1870년부터 1890년까지는 이전 역사상 그 어떤 짧은 기간보다도 경제 성장률이 가장 높았던 시기였다. 생산성 증가로 상품 가격이 급격히 하락하면서 신흥 산업국들의 생활 수준이 크게 향상되었다. 이는 실업과 상업 및 산업계의 큰 격변을 야기했으며, 많은 노동자들이 기계에 의해 일자리를 잃었고 많은 공장, 선박 및 기타 고정 자본이 매우 짧은 시간 안에 쓸모없게 되었다.

공장 시스템은 전문가가 자금을 조달하고 관리하는 별도의 건물에 생산을 집중시켰다(가내 작업과는 반대). 노동 분업은 숙련되지 않은 노동자와 숙련된 노동자 모두의 생산성을 높였고 산업 중심지의 인구 급증으로 이어졌다. 농업에서 산업으로의 전환은 영국에서 1730년대에 일어났는데, 이때 농업에 종사하는 노동 인구의 비율이 50% 미만으로 떨어졌다. 1890년까지 이 수치는 10% 미만으로 떨어졌고 영국 인구의 대다수가 도시화되었다. 이러한 이정표는 저지대와 미국에서는 1950년대에 달성되었다.[92]

제1차 산업혁명과 마찬가지로 제2차 산업혁명은 인구 증가를 뒷받침했으며, 광범위한 사회적 영향에는 새로운 기술이 등장함에 따라 노동 계급의 재편이 포함되었다. 이러한 변화는 더 크고 점점 더 전문화된 중산층의 창출, 아동 노동의 감소, 소비자 기반의 물질 문화의 극적인 성장으로 이어졌다.[93]

7. 3. 도시화

공장 시스템은 전문가가 자금을 조달하고 관리하는 별도의 건물에 생산을 집중시켰습니다(가내 작업과는 반대). 노동 분업은 숙련되지 않은 노동자와 숙련된 노동자 모두의 생산성을 높였고 산업 중심지의 인구 급증으로 이어졌습니다.[92] 농업에서 산업으로의 전환은 영국에서 1730년대에 일어났는데, 이때 농업에 종사하는 노동 인구의 비율이 50% 미만으로 떨어졌습니다. 저지대에서는 1830년대와 40년대에야 이러한 발전이 일어났습니다. 1890년까지 이 수치는 10% 미만으로 떨어졌고 영국 인구의 대다수가 도시화되었습니다. 저지대와 미국에서는 1950년대에 이러한 이정표가 달성되었습니다.[92]

7. 4. 사회 문제

제2차 산업 혁명 시대에는 이전의 산업 혁명 때와 마찬가지로, 상당수의 도시 노동자가 공장 노동자로 전환되었고, 생계 유지 수단이 없어 실업이 일상화되었으며, 저임금 노동이 만연했다. 또한 화이트 칼라 노동자의 수가 크게 늘면서 노동 조합에 참여하는 사람도 증가했다.[88]

생산성 증가로 상품 가격이 급격히 하락하여 신흥 산업 국가들의 생활 수준은 향상되었지만, 이로 인해 실업과 산업계의 큰 격변이 일어났다. 많은 노동자가 기계에 의해 일자리를 잃었고, 수많은 공장, 선박 및 기타 고정 자본이 단기간에 쓸모없게 되었다.

생산성, 교통망, 산업 및 농업 생산량의 폭발적인 증가는 거의 모든 상품의 가격을 하락시켰다. 이는 많은 기업의 실패와 세계 경제 성장 속 "불황"을 야기했다.

제1차 산업혁명과 마찬가지로 제2차 산업혁명은 인구 증가를 뒷받침했으며, 새로운 기술의 등장에 따른 노동 계급 재편을 포함한 광범위한 사회적 변화를 가져왔다. 이러한 변화는 더 크고 전문화된 중산층의 등장, 아동 노동 감소, 소비자 기반 물질 문화의 급격한 성장으로 이어졌다.[93]

7. 5. 공중 보건 개선

1860년대 런던 하수도 시스템 건설과 여과된 상수도를 규제하는 법률 제정(Metropolis Water Act|메트로폴리스 수도법영어는 1852년에 처음으로 최소한의 수질 기준을 포함하여 런던의 상수도 회사를 규제했다.)과 같은 공중 보건 계획으로 공중 보건 및 위생이 크게 개선되었다.[89] 이는 많은 질병으로 인한 감염 및 사망률을 크게 감소시켰다.[89]

8. 대한민국의 제2차 산업 혁명

대한민국은 제2차 산업 혁명 시기에 직접적인 참여는 없었지만, 일제강점기를 거치면서 간접적인 영향을 받았다.

9. 비판적 시각

제2차 산업 혁명은 여러 긍정적인 변화를 가져왔지만, 동시에 부정적인 측면도 고려해야 한다.

제1차 세계 대전 이후 새로운 기술이 확산되면서, 대중과 기술자, 사업가들은 이러한 변화를 '제2차 산업 혁명'이라고 불렀다.[106] 원자력 시대의 위험과 이점에 대한 논쟁은 우주 시대에 대한 논쟁보다 더 강렬하고 오래 지속되었지만, 두 시대 모두 새로운 산업 혁명으로 이어질 것으로 예측되었다.

21세기 초, '제2차 산업 혁명'이라는 용어는 가상의 나노기술 시스템이 사회에 미칠 것으로 예상되는 영향을 설명하는 데 사용되었다.[107] 이러한 시나리오에서는 나노 제조 기술이 현대의 제조 공정을 대부분 쓸모없게 만들고, 경제 전반에 큰 충격을 줄 것이라고 예측한다.

10. 결론



미국에서는 토머스 에디슨, 니콜라 테슬라, 조지 웨스팅하우스가 이끄는 전기의 이용 및 프레드릭 테일러가 제창한 과학적 관리법이 세계적으로 앞서 나갔다. 과거에는 '제2차 산업 혁명'이라는 용어가 대중과 기술자, 사업가에 의해 사용되었지만, 이는 제1차 세계 대전 이후 새로운 기술이 확산되었을 때의 변화를 가리키는 말이었다. 원자력의 위험과 혜택에 대한 논의가 고조되어 우주 개발에 대한 논란보다 더 크고 길게 이어졌지만, 이들 모두 (개별적으로 또는 함께) 또 다른 산업 혁명으로 이어진 것으로 인식되고 있다. 21세기 초에는 분자 나노 기술이 사회에 미칠 가설적 기대 효과를 표현할 때 '제2차 산업 혁명'이라는 용어가 사용되었다. 이 명제에 따른 최근 시나리오는 나노 제조 기술이 오늘날 제조 공정 대부분을 시대에 뒤떨어진 것으로 만들고, 경제 모든 면에 충격을 준다는 것이다.[1]

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