조지 웨스팅하우스
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1. 개요
조지 웨스팅하우스는 1846년 미국에서 태어난 발명가이자 기업가로, 철도 제동 시스템, 교류(AC) 전력 시스템, 증기 터빈 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌었다. 그는 19세에 로터리 엔진 특허를, 23세에 압축 공기를 이용한 철도 제동 시스템을 발명하여 철도 안전에 크게 기여했다. 또한, 토머스 에디슨과 경쟁하며 교류 전력 시스템을 발전시켜 "전류 전쟁"을 거쳐 승리했고, 니콜라 테슬라의 기술을 활용하여 교류 시스템을 구축했다. 웨스팅하우스는 웨스팅하우스 전기 회사를 설립하여 전력 사업을 확장했으며, 직원 복지에도 힘썼다. 그는 1914년 사망했으며, 그의 업적을 기리는 다양한 기념 시설이 건립되었다.
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| 조지 웨스팅하우스 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 이름 | 조지 웨스팅하우스 2세 |
| 출생일 | 1846년 10월 6일 |
| 출생지 | 뉴욕주 센트럴 브리지, 미국 |
| 사망일 | 1914년 3월 12일 |
| 사망지 | 뉴욕시, 미국 |
| 자녀 | 1명 |
| 알려진 업적 | 원래의 웨스팅하우스 전기 회사, 웨스팅하우스 에어 브레이크 회사 등의 창립자 |
| 수상 | |
| 수상 내역 | 존 프리츠 메달 (1906년) IEEE 에디슨 메달 (1911년) |
| 서명 | |
| |
2. 초기 생애 및 경력
조지 웨스팅하우스는 1846년 뉴욕주 센트럴 브리지에서 농부이자 기계 공장 소유주의 아들로 태어났다.[3] 웨스팅하우스의 조상은 독일 베스트팔렌에서 건너와 영국으로 이주한 후 미국으로 이민을 왔다. 가족 이름은 Westinghausen에서 영어식으로 변경되었다.
웨스팅하우스는 어린 시절부터 기계와 사업에 대한 재능을 보였다. 그는 아버지의 격려를 받아 웨스팅하우스 농업용 엔진과 같은 농업 장비를 생산하는 아버지의 회사 작업장에서 일을 맡았다.
1861년 미국 남북 전쟁이 발발하자 당시 14세였던 그는 집을 나가 입대하려 했으나 아버지에게 제지당했다. 1863년 6월 부모의 허락을 받아 뉴욕 주 방위군 제12연대에 입대했고, 이후 뉴욕 기병대 제16연대에 입대했다. 그는 1863년 11월 명예 제대하기 전에 상병으로 진급했다. 한 달 후 그는 해군에 입대했다. 그는 USS 무스코타와 USS 스타스 앤 스트라이프스에서 3등 임시 기술병으로 복무하며 전쟁이 끝날 때까지 복무했다.[4] 이 배들은 남부 항구 도시 봉쇄에 사용되었다. 1865년 8월 제대 후 웨스팅하우스는 가족에게 돌아와 스케넥터디의 유니온 칼리지에 입학했지만, 곧 흥미를 잃고 첫 학기 중 자퇴했다.[5]
그는 아버지의 회사 작업장에서 기술을 더욱 발전시켰다. 웨스팅하우스는 로터리 엔진에 대한 첫 번째 특허를 받았을 때 불과 19세였다.[6] 21세에 그는 탈선한 철도 차량을 선로로 되돌리는 데 사용되는 장치인 차량 복구 장치와 서로 다른 선로 사이에서 열차를 전환하는 데 사용되는 철도 분기기인 가역 "프로그"를 발명했다.[7]
2. 1. 남북 전쟁 참전
1861년 미국 남북 전쟁이 발발하자 당시 14세였던 조지 웨스팅하우스는 입대하려 했으나 아버지에게 제지당했다.[4] 1863년 부모의 허락을 받아 뉴욕주 방위군 제12연대에 입대했고, 이후 뉴욕 기병대 제16연대에 입대하여 상병으로 진급 후 명예 제대했다.[4] 한 달 후, 그는 해군에 입대하여 USS 무스코타와 USS 스타스 앤 스트라이프스에서 3등 임시 기술병으로 복무하며 전쟁이 끝날 때까지 복무했다.[4] 이 배들은 남부 항구 도시 봉쇄에 사용되었다.2. 2. 초기 발명
조지 웨스팅하우스는 1846년 뉴욕주 센트럴 브리지에서 농부이자 기계 공장 소유주의 아들로 태어났다.[3] 어린 시절부터 기계와 사업에 대한 재능을 보였으며, 아버지의 격려를 받아 웨스팅하우스 농업용 엔진 등을 생산하는 아버지 회사 작업장에서 일했다.19세에 로터리 엔진에 대한 첫 번째 특허를 획득했으며,[6] 21세에는 탈선한 철도 차량을 선로로 되돌리는 장치와 철도 분기기를 발명했다.[7]
1869년에는 압축 공기를 사용한 철도 브레이크 시스템(자동 공기 브레이크)을 발명했다.[48][49] 이 시스템은 기관차의 공기 압축기와 각 차량의 공기 탱크 및 특수 밸브를 사용하여 열차 전체에 걸쳐 연결된 공기 튜브를 통해 브레이크를 제어하는 방식으로, 모든 차량에 동시에 브레이크를 걸거나 풀 수 있었다. 이는 페일세이프 기능을 갖춘 시스템으로, 1872년 3월 5일에 특허를 획득했다. 이후 이 발명품을 제조·판매하기 위해 웨스팅하우스 에어 브레이크 컴퍼니(WABCO)가 설립되었고, 곧 대부분의 철도 차량에서 채택되었다.
3. 철도 기술 혁신
웨스팅하우스는 여행 중에 동일한 선로에서 서로 접근하는 두 기차의 기관사가 서로를 봤지만 기존 제동 시스템 때문에 제때 기차를 멈출 수 없었던 충돌의 여파를 목격했다. 당시에는 제동수가 객차 상단의 통로를 따라 달려가 수동으로 브레이크를 작동해야 했다. 이 과정을 조정하는 것은 까다롭고 위험했다. 또한 기차의 길이가 10량을 초과할 수 없었고, 매년 수천 명의 제동수가 사망하거나 부상을 입었다.[8]
1869년, 23세의 웨스팅하우스는 피츠버그에서 그의 혁신적인 새로운 철도 제동 시스템을 처음으로 공개 시연했다. 이 시스템은 압축 공기 시스템을 사용하여 기차를 멈췄다. 그의 첫 번째 제동 시스템은 기관차에 공기 압축기와 공기 저장기를 사용했고, 기차 전체를 따라 단일 압축 공기 파이프가 설치되었으며, 객차 간에 유연한 연결이 이루어졌다. 이 라인은 브레이크를 제어하여 기관사가 모든 객차의 브레이크를 동시에 작동시키고 해제할 수 있도록 했다. 결국 웨스팅하우스 에어 브레이크 컴퍼니(Westinghouse Air Brake Company)가 될 회사의 헌장이 그해 7월에 출원되었다.
이 시스템은 조립된 증인들 앞에서 심각한 사고를 예방하면서 성공적으로 입증되었지만, 결코 안전하지 않았다. 공기 라인에 파열이나 분리가 발생하면 기차는 브레이크 없이 운행되었다. 그 후 2년 동안 웨스팅하우스와 그의 엔지니어들은 이 과정을 반전시켜 라인의 일정한 압력이 브레이크를 해제하도록 밸브를 설계하여 이 문제를 해결했다. 또한 각 객차에 공기 저장소를 설치했다. 개선된 설계로 인해 라인이 중단되거나 파손되면 자동으로 기차가 멈추게 되었다.
다음 10년 동안 웨스팅하우스는 초창기 발명품을 기반으로 하여 철도 신호 및 궤도 전환 시스템에 대한 관심을 넓혔다. 이전에는 신호가 등유 램프에 의존했고 궤도 전환은 수동으로 수행되었다. 웨스팅하우스의 설계는 이 모든 것을 바꾸었다. 1882년 웨스팅하우스는 이러한 혁신적인 제어 시스템을 제조, 판매, 설치 및 유지 관리하기 위해 유니온 스위치 앤 시그널 컴퍼니(Union Switch and Signal Company)를 설립했으며, 이 시스템은 결국 전 세계 철도에서 채택되었다.[9][10]
3. 1. 공기 제동 시스템 개발
웨스팅하우스는 여행 중 기관사가 기존 제동 시스템의 한계로 인해 기차를 제때 멈출 수 없어 발생한 충돌 사고를 목격했다.[8] 당시에는 제동수가 객차 상단의 통로를 따라 달려가 수동으로 브레이크를 작동해야 했기 때문에, 이 과정을 조정하는 것은 까다롭고 위험했으며, 매년 수천 명의 제동수가 사망하거나 부상을 입었다.[8]1869년, 23세의 웨스팅하우스는 압축 공기 시스템을 사용하여 기차를 멈추는 혁신적인 철도 제동 시스템을 발명하여 피츠버그에서 첫 공개 시연을 했다.[8] 이 시스템은 기관차에 공기 압축기와 공기 저장기를 사용하고, 기차 전체에 단일 압축 공기 파이프를 설치하여 기관사가 모든 객차의 브레이크를 동시에 작동시키고 해제할 수 있도록 했다. 같은 해 7월, 웨스팅하우스 에어 브레이크 컴퍼니(Westinghouse Air Brake Company)의 헌장이 출원되었다.
이 시스템은 조립된 증인들 앞에서 심각한 사고를 예방하며 성공적으로 입증되었지만, 공기 라인에 파열이나 분리가 발생하면 기차는 브레이크 없이 운행되는 문제가 있었다. 이후 2년 동안 웨스팅하우스와 그의 엔지니어들은 공기 라인의 일정한 압력이 브레이크를 해제하도록 밸브를 설계하고 각 객차에 공기 저장소를 설치하여 이 문제를 해결했다. 개선된 설계는 공기 라인이 중단되거나 파손되면 자동으로 기차가 멈추는 페일세이프(fail-safe) 기능을 제공했다.
이후 웨스팅하우스는 철도 신호 및 궤도 전환 시스템으로 관심을 넓혔다.[9][10] 1882년에는 이러한 제어 시스템을 제조, 판매, 설치 및 유지 관리하기 위해 유니온 스위치 앤 시그널 컴퍼니(Union Switch and Signal Company)를 설립했으며, 이 시스템은 전 세계 철도에서 채택되었다.[9][10]
3. 2. 철도 신호 시스템 개발
웨스팅하우스는 여행 중 기관사가 기존 제동 시스템의 문제로 인해 제때 기차를 멈추지 못해 발생한 충돌 사고를 목격했다.[8] 당시에는 제동수가 객차 상단의 통로를 따라 달려가 수동으로 브레이크를 작동해야 했기 때문에, 기차의 길이는 10량을 초과할 수 없었고 많은 제동수들이 사망하거나 부상을 입었다.[8]1869년, 웨스팅하우스는 압축 공기 시스템을 사용하여 기차를 멈추는 혁신적인 철도 제동 시스템을 피츠버그에서 공개 시연했다.[8] 이후 웨스팅하우스와 그의 엔지니어들은 공기 라인의 파열이나 분리 시에도 기차가 자동으로 멈출 수 있도록 설계를 개선했다.
이후 웨스팅하우스는 철도 신호 및 궤도 전환 시스템으로 관심을 넓혔다. 기존의 등유 램프에 의존하던 신호 시스템과 수동으로 작동되던 궤도 전환 방식을 개선했다.[9][10] 1882년, 웨스팅하우스는 이러한 시스템을 제조, 판매, 설치 및 유지 관리하기 위해 유니온 스위치 앤 시그널 컴퍼니(Union Switch and Signal Company)를 설립했다.[9][10]
4. 천연 가스 사업 진출
1883년, 조지 웨스팅하우스는 펜실베이니아주 머리스빌 근처에서 천연 가스가 발견되고, 1878년 헤이메이커 유정의 폭발로 인해 이 사업에 관심을 갖게 되었다.[11] 그는 자신의 영지인 솔리튜드(오늘날의 웨스팅하우스 공원)에서 가스 시추를 시작하여 성공을 거두었다.[11]
1884년 5월 21일, 시추 팀은 1500피트 깊이에서 가스 층을 발견했고, 웨스팅하우스는 가스 흐름을 제어하는 방법을 고안했다. 그는 가스를 지역 가정과 사업체에 공급하는 시스템을 개발했다.
그는 "필라델피아 컴퍼니"의 휴면 유틸리티 헌장을 획득하여, 가스 유정 개발 및 가스 사용을 장려했다. 1886년까지 필라델피아 컴퍼니는 피츠버그 지역에 58개의 유정과 184마일의 배관을 소유했으며, 1887년까지 주 전역에 12,000개 이상의 개인 주택과 582개의 산업 고객에게 서비스를 제공했다. 1889년, 웨스팅하우스는 필라델피아 컴퍼니의 사장직에서 사임했지만, 이사회에는 남아 있었다. 1890년대에는 천연 가스 사업 성장이 둔화되었으나, 필라델피아 컴퍼니는 이퀴터블 가스 및 듀케인 라이트와 같은 기업을 탄생시키며 성장을 이어갔다.
5. 전력 사업 진출과 "전류 전쟁"
웨스팅하우스는 1880년대 초 전력 배전(Electric power distribution) 분야에 참여하여, 1884년 자체 DC 가정용 조명 시스템 개발을 시작했다.[12] 1885년, 프랑스인 루시앙 고라와 영국인 존 깁스가 개발한 전기 변압기(electrical transformer)를 알게 되었고,[12] 이들의 변압기가 교류(alternating current, AC) 전기를 "승압"하여 전송하고 "강압"하여 저전압으로 소비자에게 사용할 수 있다는 점에 주목했다. 이는 대규모 중앙 발전소에서 생산된 전기를 장거리로 공급할 수 있게 해, 에디슨의 저전압 직류(direct current, DC) 시스템보다 훨씬 유리했다.[12] 에디슨의 DC 시스템은 낮은 전압과 높은 전류로 인한 손실 때문에 발전소의 전송 범위가 약 1마일로 제한되었다.[12]
1885년, 웨스팅하우스는 피츠버그(Pittsburgh)에서 AC 네트워크를 실험하기 위해 여러 고라-깁스 변압기와 지멘스 AG(Siemens AG)의 AC 발전기(generator)를 수입했다.[13] 윌리엄 스탠리는 엔지니어 앨버트 슈미트와 올리버 B. 셜렌버거(Oliver B. Shallenberger)의 도움을 받아 고라-깁스 변압기 설계를 획기적으로 개선하여 최초의 실용적이고 제조 가능한 변압기를 만들었다.[13] 1886년, 웨스팅하우스의 지원을 받아 스탠리는 매사추세츠 주 그레이트 배링턴(Great Barrington, Massachusetts)에 최초의 다중 전압 AC 전력 시스템을 설치했다.[14] 이 시스템은 수력 발전(hydroelectric) 발전기에 의해 구동되었으며, 500볼트 AC를 생산하여 100볼트로 강압하여 가정과 사업체의 백열전구(Incandescent lamp)를 밝히는 데 사용되었다. 같은 해, 웨스팅하우스는 "웨스팅하우스 전기 회사(Westinghouse Electric Corporation)"를 설립했고,[14] 1889년에는 "웨스팅하우스 전기 주식회사"로 이름을 변경했다.
조지 웨스팅하우스의 회사는 1년 만에 30개의 교류 조명 시스템을 추가 설치했고, 1887년 말에는 에디슨이 7년간 설치한 121개의 직류 발전소를 넘어선 68개의 교류 발전소를 운영했다.[15] 1880년대 후반, 이러한 경쟁은 "전류 전쟁"으로 격화되었다. 토머스 에디슨과 그의 회사는 교류 배전에 사용되는 고전압의 위험성을 강조하며 대중의 부정적 인식을 조장했다. 에디슨은 뉴욕주의 새로운 전기의자에 웨스팅하우스 교류 발전기를 사용할 것을 제안하기도 했다.
웨스팅하우스는 톰슨-휴스턴 전기 회사와도 경쟁했는데, 이 회사는 1887년 말까지 22개의 발전소를 건설했고,[15] 1889년에는 브러시 전기 회사를 인수했다. 톰슨-휴스턴은 웨스팅하우스와의 특허 분쟁을 피하면서 사업을 확장했고, 소여-맨 백열전구 특허 사용을 허용하는 등의 거래를 성사시켰다.
1890년, 에디슨 회사는 톰슨-휴스턴과 공모하여 최초의 전기의자에 웨스팅하우스 교류 발전기를 사용하게 했다. 웨스팅하우스는 변호사를 고용하여 전기의자로 처형될 예정이었던 윌리엄 켐mler를 변호하려 했으나 실패했다.
전류 전쟁은 1892년 금융가 J. P. 모건이 에디슨 제너럴 일렉트릭을 강제로 교류 전력으로 전환시키고 에디슨을 회사에서 몰아내면서 끝났다.[16] 에디슨 제너럴 일렉트릭은 톰슨-휴스턴 전기 회사와 합병하여 제너럴 일렉트릭이 되었고, 톰슨-휴스턴의 이사회가 회사를 통제하게 되었다.[17]
웨스팅하우스는 세르비아 출신의 발명가 니콜라 테슬라의 교류 유도 전동기 특허를 획득하고, 그를 고용하여 교류 시스템 개발에 협력했다.[19][20] 테슬라는 1882년에 회전 자계의 착상을 얻어, 1883년에 최초의 브러시리스 교류 전동기, 유도 전동기를 개발했다. 웨스팅하우스는 테슬라를 1년간 컨설턴트로 고용했고, 1888년부터 대규모 다극 교류 전동기의 도입이 시작되었다.[23]
테슬라의 다상 교류 시스템 특허를 바탕으로 웨스팅하우스는 완전한 교류 시스템을 구축하고 "테슬라 다상 시스템"으로 브랜드화했다. 웨스팅하우스는 테슬라의 특허가 다른 교류 시스템보다 특허 우선권을 부여한다고 발표하고, 특허 침해자를 고소할 의사를 밝혔다.[23]
테슬라와 에디슨의 관계는 좋지 않았다. 테슬라는 에디슨의 직류 발전기를 재설계하면 5만 달러를 주겠다는 에디슨의 약속을 믿고 연구했지만, 에디슨은 테슬라에게 금액에 대해 농담을 한 것이라고 얼버무렸다. 테슬라는 곧 에디슨의 곁을 떠났다.
이 기간 동안 웨스팅하우스는 통합된 교류 시스템 구축에 자원을 집중 투자하여, Consolidated Electric Light를 인수하고 Sawyer–Man 램프를 획득했으며,[18] 유도 계량기 등의 부품을 개발했다.[19][20] 니콜라 테슬라의 브러시리스 교류 유도 전동기와 다상 교류 특허를 획득했지만,[19][20] 재정적 부담으로 인해 테슬라 전동기 개발은 잠시 보류되었다.
1891년, 웨스팅하우스는 콜로라도주 오피어 근처에 에임스 수력 발전소를 건설하여 골드 킹 광산까지 3.5마일(약 5.6km) 떨어진 곳에 교류 전력을 공급했다. 이는 산업용 교류 전력의 장거리 전송을 성공적으로 시연한 최초의 사례였다.
1892년 5월, 웨스팅하우스 일렉트릭은 1893년 시카고 세계 컬럼비아 박람회에 교류 전력을 공급하는 계약을 따냈다. 웨스팅하우스는 소여-맨 특허를 기반으로 에디슨 특허를 침해하지 않는 새로운 백열전구를 개발해야 했다.
1893년 초, 웨스팅하우스 엔지니어 벤자민 램은 테슬라 유도 전동기의 효율적인 버전을 개발했고, 웨스팅하우스 일렉트릭은 완전한 다상 교류 시스템을 "테슬라 다상 시스템"으로 브랜드화했다.[23]
웨스팅하우스는 컬럼비아 박람회에서 완전 통합된 교류 시스템의 안전성, 신뢰성, 효율성을 대중에게 시연했다.[24]
1895년, 웨스팅하우스는 뉴욕주 나이아가라 폭포에 애덤스 발전소라는 2상 교류 발전 시스템을 구축하는 계약을 체결했다. 이 회사는 5,000 마력 (3,700 kW) 25 Hz 교류 발전기 10대를 건설했다.[25] 나이아가라 발전소 1호는 1961년 폐쇄될 때까지 운영되었다.[26]
동시에, 3상 교류 배전 시스템 구축 계약은 제너럴 일렉트릭에 주어졌다.[27] 1890년대 초중반, J. P. 모건의 지원을 받은 제너럴 일렉트릭은 웨스팅하우스 일렉트릭과 특허 분쟁을 벌였고, 1896년 특허 공유 계약을 체결하여 1911년까지 경쟁을 완화했다.
나이아가라 폭포 발전소의 성공 이후, 랭킨 발전소는 캐나다 측에 100 MW 용량의 테슬라 기반 25 헤르츠 발전기 11대를 웨스팅하우스와 계약하여 1905년 온타리오주 나이아가라 폭포에 문을 열었다.
5. 1. 교류(AC) 시스템 개발
웨스팅하우스는 1880년대 초 전력 배전(Electric power distribution) 분야에 참여하여, 1884년 자체 DC 가정용 조명 시스템 개발을 시작했다.[12] 1885년, 프랑스인 루시앙 고라와 영국인 존 깁스가 개발한 전기 변압기(electrical transformer)를 알게 되었고,[12] 이들의 변압기가 교류(alternating current, AC) 전기를 "승압"하여 전송하고 "강압"하여 저전압으로 소비자에게 사용할 수 있다는 점에 주목했다. 이는 대규모 중앙 발전소에서 생산된 전기를 장거리로 공급할 수 있게 해, 에디슨의 저전압 직류(direct current, DC) 시스템보다 훨씬 유리했다.[12] 에디슨의 DC 시스템은 낮은 전압과 높은 전류로 인한 손실 때문에 발전소의 전송 범위가 약 1마일로 제한되었다.[12]1885년, 웨스팅하우스는 피츠버그(Pittsburgh)에서 AC 네트워크를 실험하기 위해 여러 고라-깁스 변압기와 지멘스 AG(Siemens AG)의 AC 발전기(generator)를 수입했다.[13] 윌리엄 스탠리는 엔지니어 앨버트 슈미트와 올리버 B. 셜렌버거(Oliver B. Shallenberger)의 도움을 받아 고라-깁스 변압기 설계를 획기적으로 개선하여 최초의 실용적이고 제조 가능한 변압기를 만들었다.[13] 1886년, 웨스팅하우스의 지원을 받아 스탠리는 매사추세츠 주 그레이트 배링턴(Great Barrington, Massachusetts)에 최초의 다중 전압 AC 전력 시스템을 설치했다.[14] 이 시스템은 수력 발전(hydroelectric) 발전기에 의해 구동되었으며, 500볼트 AC를 생산하여 100볼트로 강압하여 가정과 사업체의 백열전구(Incandescent lamp)를 밝히는 데 사용되었다. 같은 해, 웨스팅하우스는 "웨스팅하우스 전기 회사(Westinghouse Electric Corporation)"를 설립했고,[14] 1889년에는 "웨스팅하우스 전기 주식회사"로 이름을 변경했다.
웨스팅하우스는 완전히 통합된 교류 시스템 구축을 위해 Consolidated Electric Light를 인수하여 Sawyer–Man 램프를 획득하고, 유도 계량기와 같은 부품을 개발했으며,[18] 니콜라 테슬라의 브러시리스 교류 유도 전동기와 다상 교류에 대한 특허를 획득했다.[19][20] 그러나 재정적 부담으로 인해 테슬라의 전동기 개발은 잠시 보류되었다.
1891년, 웨스팅하우스는 콜로라도주 오피어 근처에 에임스 수력 발전소를 건설하여 골드 킹 광산에 3.5마일 떨어진 곳에 교류 전력을 공급했다. 이는 산업 등급 교류 전력의 장거리 전송을 성공적으로 시연한 최초의 사례였다.
1890년 금융 공황으로 인해 회사가 어려움을 겪었지만,[21] 웨스팅하우스 일렉트릭은 1893년 시카고에서 열린 세계 컬럼비아 박람회에 교류 전력을 공급하고 조명하는 계약을 따냈다. 1893년 초, 웨스팅하우스 엔지니어 벤자민 램은 테슬라의 유도 전동기의 효율적인 버전을 개발했고,[23] 웨스팅하우스 일렉트릭은 완전한 다상 교류 시스템을 "테슬라 다상 시스템"으로 브랜드화했다.[23]
웨스팅하우스가 컬럼비아 박람회에서 완전한 교류 시스템을 구축할 수 있는 능력을 시연한 것은 1895년 뉴욕주 나이아가라 폭포에 애덤스 발전소라는 2상 교류 발전 시스템을 구축하는 계약을 체결하는 데 결정적인 역할을 했다.[25] 이 회사는 이 발전소에 5,000 마력 (3,700 kW) 25 Hz 교류 발전기 10대를 건설하는 하청 계약을 체결했다.[25]
1890년대 초중반, 제너럴 일렉트릭과의 비용이 많이 드는 인수 시도와 특허 분쟁 끝에, 1896년 두 회사 간에 특허 공유 계약이 체결되었다.
5. 2. 니콜라 테슬라와의 협력
웨스팅하우스는 세르비아 출신의 발명가 니콜라 테슬라의 교류 유도 전동기 특허를 획득하고, 그를 고용하여 교류 시스템 개발에 협력했다.[19][20] 테슬라는 1882년에 회전 자계의 착상을 얻어, 1883년에 최초의 브러시리스 교류 전동기, 유도 전동기를 개발했다. 웨스팅하우스는 테슬라를 1년간 컨설턴트로 고용했고, 1888년부터 대규모 다극 교류 전동기의 도입이 시작되었다.[23]테슬라의 다상 교류 시스템 특허를 바탕으로 웨스팅하우스는 완전한 교류 시스템을 구축하고 "테슬라 다상 시스템"으로 브랜드화했다. 웨스팅하우스는 테슬라의 특허가 다른 교류 시스템보다 특허 우선권을 부여한다고 발표하고, 특허 침해자를 고소할 의사를 밝혔다.[23]
테슬라와 에디슨의 관계는 좋지 않았다. 테슬라는 에디슨의 직류 발전기를 재설계하면 5만 달러를 주겠다는 에디슨의 약속을 믿고 연구했지만, 에디슨은 테슬라에게 금액에 대해 농담을 한 것이라고 얼버무렸다. 테슬라는 곧 에디슨의 곁을 떠났다.
5. 3. 에디슨과의 경쟁
조지 웨스팅하우스의 회사는 1년 만에 30개의 교류 조명 시스템을 추가 설치했고, 1887년 말에는 에디슨이 7년간 설치한 121개의 직류 발전소를 넘어선 68개의 교류 발전소를 운영했다.[15] 1880년대 후반, 이러한 경쟁은 "전류 전쟁"으로 격화되었다. 토머스 에디슨과 그의 회사는 교류 배전에 사용되는 고전압의 위험성을 강조하며 대중의 부정적 인식을 조장했다. 에디슨은 뉴욕주의 새로운 전기의자에 웨스팅하우스 교류 발전기를 사용할 것을 제안하기도 했다.웨스팅하우스는 톰슨-휴스턴 전기 회사와도 경쟁했는데, 이 회사는 1887년 말까지 22개의 발전소를 건설했고,[15] 1889년에는 브러시 전기 회사를 인수했다. 톰슨-휴스턴은 웨스팅하우스와의 특허 분쟁을 피하면서 사업을 확장했고, 소여-맨 백열전구 특허 사용을 허용하는 등의 거래를 성사시켰다.
1890년, 에디슨 회사는 톰슨-휴스턴과 공모하여 최초의 전기의자에 웨스팅하우스 교류 발전기를 사용하게 했다. 웨스팅하우스는 변호사를 고용하여 전기의자로 처형될 예정이었던 윌리엄 켐mler를 변호하려 했으나 실패했다.
전류 전쟁은 1892년 금융가 J. P. 모건이 에디슨 제너럴 일렉트릭을 강제로 교류 전력으로 전환시키고 에디슨을 회사에서 몰아내면서 끝났다.[16] 에디슨 제너럴 일렉트릭은 톰슨-휴스턴 전기 회사와 합병하여 제너럴 일렉트릭이 되었고, 톰슨-휴스턴의 이사회가 회사를 통제하게 되었다.[17]
이 기간 동안 웨스팅하우스는 통합된 교류 시스템 구축에 자원을 집중 투자하여, Consolidated Electric Light를 인수하고 Sawyer–Man 램프를 획득했으며,[18] 유도 계량기 등의 부품을 개발했다.[19][20] 니콜라 테슬라의 브러시리스 교류 유도 전동기와 다상 교류 특허를 획득했지만,[19][20] 재정적 부담으로 인해 테슬라 전동기 개발은 잠시 보류되었다.
1891년, 웨스팅하우스는 콜로라도주 오피어 근처에 에임스 수력 발전소를 건설하여 골드 킹 광산까지 3.5마일(약 5.6km) 떨어진 곳에 교류 전력을 공급했다. 이는 산업용 교류 전력의 장거리 전송을 성공적으로 시연한 최초의 사례였다.
1892년 5월, 웨스팅하우스 일렉트릭은 1893년 시카고 세계 컬럼비아 박람회에 교류 전력을 공급하는 계약을 따냈다. 웨스팅하우스는 소여-맨 특허를 기반으로 에디슨 특허를 침해하지 않는 새로운 백열전구를 개발해야 했다.
1893년 초, 웨스팅하우스 엔지니어 벤자민 램은 테슬라 유도 전동기의 효율적인 버전을 개발했고, 웨스팅하우스 일렉트릭은 완전한 다상 교류 시스템을 "테슬라 다상 시스템"으로 브랜드화했다.[23]
웨스팅하우스는 컬럼비아 박람회에서 완전 통합된 교류 시스템의 안전성, 신뢰성, 효율성을 대중에게 시연했다.[24]
1895년, 웨스팅하우스는 뉴욕주 나이아가라 폭포에 애덤스 발전소라는 2상 교류 발전 시스템을 구축하는 계약을 체결했다. 이 회사는 5,000 마력 (3,700 kW) 25 Hz 교류 발전기 10대를 건설했다.[25] 나이아가라 발전소 1호는 1961년 폐쇄될 때까지 운영되었다.[26]
동시에, 3상 교류 배전 시스템 구축 계약은 제너럴 일렉트릭에 주어졌다.[27] 1890년대 초중반, J. P. 모건의 지원을 받은 제너럴 일렉트릭은 웨스팅하우스 일렉트릭과 특허 분쟁을 벌였고, 1896년 특허 공유 계약을 체결하여 1911년까지 경쟁을 완화했다.
나이아가라 폭포 발전소의 성공 이후, 랭킨 발전소는 캐나다 측에 100 MW 용량의 테슬라 기반 25 헤르츠 발전기 11대를 웨스팅하우스와 계약하여 1905년 온타리오주 나이아가라 폭포에 문을 열었다.
6. 기타 사업 및 사회 활동
웨스팅하우스는 왕복 증기 기관이 조잡하고 비효율적이라고 생각하여, 증기 터빈 개발에 힘썼다. 1884년 찰스 알저넌 파슨스가 증기 터빈 실험을 시작하자, 1885년 웨스팅하우스는 파슨스 터빈의 권리를 구매하여 기술을 개선하고 규모를 확대했다. 1898년, 웨스팅하우스는 자신의 공기 제동 공장에서 왕복 엔진을 대체하는 300킬로와트 발전 장치를 시연했다. 이듬해, 그는 하트포드 전기 조명 회사를 위해 1.5MW 1200rpm 장치를 설치했다.
웨스팅하우스는 해양 추진을 위한 증기 터빈도 개발했다. 대형 터빈은 약 3000rpm에서 가장 효율적으로 작동하는 반면, 효율적인 프로펠러는 약 100rpm에서만 작동했기 때문에 감속 기어가 필요했다. 높은 rpm과 고출력에서 모두 작동할 수 있는 감속 기어를 설계하는 것은 어려웠지만, 웨스팅하우스와 그의 엔지니어들은 자동 자기 정렬 시스템을 발명하여 대형 선박에 터빈 동력을 실용적으로 사용할 수 있게 했다.
웨스팅하우스는 애리조나 남동부의 파타고니아 산맥에서 여러 채굴권을 구입하고 Duquesne Mining & Reduction Company를 설립하여, 구리 채굴 및 추출 방법 개선을 시도했지만 성공하지 못했다. 그는 듀케인이라는 마을을 설립했으나, 현재는 유령 마을이 되었다.
웨스팅하우스는 난방 및 냉방을 제공할 수 있는 열 펌프 연구를 시작했다. 켈빈 경으로 알려진 윌리엄 톰슨은 열역학 법칙을 위반한다고 지적했지만, 웨스팅하우스는 연구를 계속하여 특허를 취득했다.
자동차가 보급되자, 웨스팅하우스는 자동차의 서스펜션 시스템을 위한 압축 공기 쇼크 업소버를 발명했다.
6. 1. 증기 터빈 개발
웨스팅하우스는 왕복 증기 기관의 비효율성에 주목하여, 보다 효율적인 회전식 기관, 즉 증기 터빈 개발에 관심을 가졌다.[28] 1884년 영국의 엔지니어 찰스 알저넌 파슨스가 개발한 증기 터빈의 권리를 1885년에 사들여[29] 기술을 개량하고 규모를 확대했다.[30]1898년 웨스팅하우스는 자신의 공기 제동 공장에서 사용하던 왕복 엔진을 대체하는 300킬로와트 터빈 발전 장치를 시연했다. 이듬해에는 하트포드 전기 조명 회사에 1.5메가와트, 분당 1,200회전의 터빈을 설치하여 상용화에 성공했다.
웨스팅하우스는 선박 추진용 증기 터빈 개발에도 힘썼다. 대형 터빈은 약 3000rpm에서 가장 효율적인 반면, 효율적인 프로펠러는 약 100rpm에서 작동했기 때문에 감속 기어가 필요했다. 높은 rpm과 고출력에서 작동하는 감속 기어 설계는 어려웠지만, 웨스팅하우스와 그의 엔지니어들은 자동 자기 정렬 시스템을 발명하여 대형 선박에 터빈 동력을 실용적으로 사용할 수 있게 했다.
6. 2. 노동 환경 개선
웨스팅하우스는 1881년 6월부터 주 5.5일 근무제를 시행한 미국 최초의 산업 고용주였다. 토요일은 지역 사회 참여와 개인 개발을 장려하기 위해 반나절 휴일로 지정되었다.윌머딩은 많은 웨스팅하우스 직원들의 거주지였으며, 특히 웨스팅하우스 에어 브레이크를 포함한 여러 회사의 본사였다. 노동자 주택에는 수돗물, 전기, 가스가 설치되어 있었고, 종종 작은 정원을 가꿀 공간도 있었다. 주택 소유는 정기적인 급여 공제를 통해 지원되었다. 연금 및 보험 제도가 있었고, 공장은 조명과 환기가 잘 되었으며, 부상 치료를 위한 의료 시설과 인력이 갖춰져 있었다.
웨스팅하우스는 직원들로부터 폭넓은 존경을 받았다. 사적으로 그들은 그를 "늙은이"라고 불렀다. 웨스팅하우스 엔지니어들이 무언가를 발명했을 때, 회사가 이를 사용할 권리를 부여하더라도 특허에 그들의 이름을 올릴 수 있도록 허용했다. 웨스팅하우스는 이를 인간의 존엄성과 그의 지적 재산의 일부로 여겼다.
웨스팅하우스는 노동조합 결성을 지지하지 않았다. 그는 노동조합에 가입한 노동자들을 거부하지 않았지만, 자신의 공장 조건과 관련 없는 문제로 노동자들이 파업할 수 있는 단체 교섭 방식을 좋아하지 않았다. 미국의 노동 및 노조 조직가인 새뮤얼 곰퍼스는 "만약 모든 기업 리더와 거물들이 조지 웨스팅하우스처럼 직원들을 잘 대했다면, 노동조합은 필요 없을 것"이라고 말했다고 한다. 1904년에는 웨스팅하우스 공장의 상황을 보여주는 일련의 단편 영화가 제작되어 세인트루이스 만국 박람회에서 전시되었다.
7. 개인사 및 사망
1867년, 웨스팅하우스는 기차에서 마거리트 에르스킨 워커를 만나 그 해 8월에 결혼했다.[38] 그들은 47년 동안 결혼 생활을 했고,[38] 아들 조지 웨스팅하우스 3세를 두었다.[38]
1894년, 남북 전쟁 참전 용사들의 친목 단체인 공화국 대육군이 피츠버그에서 일주일 동안 대회를 열었을때, 조지 웨스팅하우스는 자신도 참전 용사이므로, 이스트 피츠버그에 새로 건설되었지만 아직 가동되지 않은 웨스팅하우스 전기 제조 회사의 주요 건물에서 5,000명 이상의 참석자를 위해 저녁 식사와 오락 행사를 주최했다. 그는 건물 준비와 철도를 이용한 수송 비용을 모두 부담했다.
조지 웨스팅하우스는 1907년 공황으로 인해 웨스팅하우스 전기 회사의 경영에서 사임하게 되었고, 1911년에는 사업에서 완전히 은퇴했다. 1914년 3월 12일, 뉴욕에서 67세의 나이로 사망했다.[42] 그는 남북 전쟁 참전 용사로서 아내 마거리트와 함께 알링턴 국립묘지에 묻혔다.[42]
8. 수상 및 영예
조지 웨스팅하우스는 동료와 직원들에게 깊은 존경을 받았다. 니콜라 테슬라는 웨스팅하우스를 "세계의 진정한 귀족 중 한 명"이라고 칭송했다.
웨스팅하우스는 프랭클린 연구소에서 스콧 레거시 메달(1874년), 벨기에 레오폴드 훈장(1884년), 이탈리아 왕관 훈장(1884년, 1889년), 프랑스 레지옹 도뇌르 훈장(1895년)을 받았다. 존 프리츠 메달(1905년), 베를린 왕립 공과대학교 명예 공학 박사 학위(1906년)를 받았으며, 미국 기계 기술자 학회 회장(1910년)으로 선출되었다. AIEE 에디슨 메달(1911년), 독일 그라쇼프 메달(1913년)을 받았다.
그의 사후, 웨스팅하우스 고등학교(1915년)가 그의 이름을 따서 명명되었고, 그의 피츠버그 자택 부지에 웨스팅하우스 공원(1918년)이 조성되었다. 웨스팅하우스 기념관(1930년)과 조지 웨스팅하우스 기념 다리(1932년)가 세워졌다. 미국 기계 기술자 학회는 조지 웨스팅하우스 메달을 수여하고 있다. 뉴욕주 센트럴 브리지에 있는 조지 웨스팅하우스 주니어 출생지 및 소년 시절 집은 국립 역사 유적지로 등재되었다. 1989년에는 국립 발명가 명예의 전당에 헌액되었다.
9. 연표
1846년, 조지 웨스팅하우스가 출생하였다. 1865년, 회전식 증기 엔진에 대한 첫 번째 특허를 획득했다. 1867년, 마거릿 에르스킨 워커와 결혼했다.
1869년, 공기 제동기에 대한 특허를 획득하고, 웨스팅하우스 에어 브레이크 컴퍼니를 설립하여 사장으로 취임했다. 1872년에는 자동 공기 제동기를 발명했다.
1881년, 웨스팅하우스 머신 컴퍼니를 설립하고, 영국 런던에 웨스팅하우스 브레이크 컴퍼니를 설립했다. 같은 해, 공기 제동기 회사는 토요일 반나절 휴가제를 시행했다. 1882년, 유니온 스위치 앤드 시그널 컴퍼니를 설립했다.
1886년, 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니를 설립했으며, 이후 웨스팅하우스 일렉트릭 앤드 매뉴팩처링 컴퍼니로 변경되었다. 1890년, 전기 철도 모터 생산을 시작했다. 1893년, 시카고 콜럼비아 박람회 조명을 담당했다.
1895년, 이스트 피츠버그에 일렉트릭 앤드 매뉴팩처링 컴퍼니의 주요 공장을 건설했다. 1896년, 웨스팅하우스가 제작한 발전기가 나이아가라 폭포의 물을 전력으로 변환했다.
1907년, 조지 웨스팅하우스는 자신의 회사에 대한 지배력을 상실했고, 1911년에는 회사와 모든 관계를 단절했다. 1914년, 조지 웨스팅하우스가 사망했다. 1918년, 사망 4년 후 마지막 특허를 획득했다.
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