알레산드로 볼타

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1. 개요
2. 생애
3. 주요 업적
4. 종교적 신념
5. 유산 및 평가
참조

1. 개요

알레산드로 볼타는 1745년 이탈리아 코모에서 태어난 물리학자이다. 그는 코모 왕립 학교 교수를 거쳐 파비아 대학교에서 실험 물리학을 가르쳤으며, 프랑스, 독일, 네덜란드, 영국 등을 여행하며 과학적 업적을 접했다. 볼타는 전기 쟁반을 개량하고 메탄을 발견했으며, 전위와 전하의 관계를 연구하여 전위차의 단위 '볼트'의 명명에 기여했다. 그는 루이지 갈바니와의 논쟁 끝에 1800년 최초의 전지인 볼타 전지를 발명하여 전기의 활용에 획기적인 발전을 가져왔다. 나폴레옹 1세의 초청으로 파리를 방문하여 실험을 시연하고 훈장과 백작 작위를 받았으며, 1819년 은퇴 후 1827년 사망했다. 그의 업적은 볼타 전지 발명으로 전신, 전화, 전등 등 전기 기술 발전에 기여했으며, 현재 전압의 단위 볼트와 기념관을 통해 기리고 있다.

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알레산드로 볼타 - [인물]에 관한 문서
알레산드로 볼타
알레산드로 주세페 안토니오 아나스타시오 볼타
기본 정보
출생 이름	알레산드로 주세페 안토니오 아나스타시오 볼타
출생일	1745년 2월 18일
출생지	코모, 밀라노 공국
사망일	1827년 3월 5일
사망지	코모, 롬바르디아-베네치아 왕국, 오스트리아 제국
국적	이탈리아
학문 분야
분야	물리학 화학
소속 기관	파비아 대학교
주요 업적	볼타 전지 발명 메탄 발견
가족 관계
배우자	테레사 페레그리니 (1794년 결혼)
자녀	3명
수상
수상 내역	ForMemRS (1791년) 코플리 메달 (1794년) 레지옹 도뇌르 훈장 (1805년) 철왕관 훈장 (1806년)
참고 사항
로마자 표기	알레산드로 주세페 안토니오 아나스타시오 볼타

2. 생애

1745년 롬바르디아 지방의 코모에서 태어났다. 코모의 왕립 학교를 졸업한 후 1774년 모교의 교수가 되었다. 1779년 파비아 대학교의 물리학 학장 자리를 맡았다. 1782년 프랑스, 독일, 네덜란드, 영국을 여행했다. 1794년 영국의 왕립 학회는 코플리 메달을 수여하였다. 1801년 나폴레옹 1세의 초청으로 파리를 방문, 실험을 선보여 메달과 훈장, 백작 작위를 받았다. 롬바르디아 왕국의 의회의원을 맡았고, 1815년 오스트리아 황제에 의해 파도바 철학 학장에 임명되었다. 프랑스 정부로부터 레지옹 도뇌르 훈장을 받는 등 영광을 누리다가 1819년 은퇴하여 코모로 돌아왔으며 1827년 3월 5일 사망하였다. 1794년 코모 출신의 귀족 여성 테레사 페레그리니와 결혼하여 자니노, 플라미니오, 루이지 세 아들을 두었다.

2. 1. 출생과 초기 생애

1745년 2월 18일, 당시 오스트리아 합스부르크 왕가의 지배를 받던 이탈리아 북부 롬바르디아 지방 코모에서 귀족 가문의 아들로 태어났다.^[9] 아버지는 필리포 볼타였고, 어머니는 돈나 마달레나였다.

2. 2. 학문 및 연구 활동

1774년 코모의 왕립 학교 물리학 교수가 되었다.^[9] 1779년 파비아 대학교의 실험 물리학 학장 자리를 맡아 거의 40년 동안 그 직책을 유지했다.^[9]

1782년에는 프랑스, 독일, 네덜란드, 영국을 여행하여 많은 과학적 업적을 접하고, 당시 과학계의 주요 인사들과 교류했다.^[9]

1776년부터 1778년 사이에 볼타는 기체의 화학을 연구했다. 그는 미국의 벤저민 프랭클린의 "가연성 공기"에 관한 논문을 읽은 후 메탄을 연구하고 발견했다. 1776년 11월, 마조레 호의 앙게라 습지에서 메탄을 발견했고, 1778년까지 그것을 분리하는데 성공했다. 그는 밀폐된 용기에서 전기 방전에 의한 메탄의 점화와 같은 실험을 고안했다.

볼타는 우리가 현재 전기 용량이라고 부르는 것을 연구하여 전위차(V)와 전하량(Q)을 연구하는 별도의 방법을 개발하고, 주어진 물체에 대해 이것들이 비례한다는 것을 발견했다. 이것은 볼타의 전기 용량 법칙으로 불리며, 이 업적을 기념하여 전위의 단위가 볼트로 명명되었다.

1794년 영국의 왕립 학회는 그에게 코플리 메달을 수여하였다.^[9]

2. 3. 결혼

볼타는 1794년 코모 출신의 귀족 여성 테레사 페레그리니와 결혼하여 자니노, 플라미니오, 루이지 세 아들을 두었다.^[11]

2. 4. 나폴레옹과의 만남

1801년 나폴레옹 1세의 초청으로 볼타는 파리를 방문하여, 그의 앞에서 볼타 전지 실험을 보여주었다. 이에 만족한 나폴레옹 1세는 그에게 메달과 훈장을 수여하였고, 이후 백작 작위까지 부여했다.^[9]

2. 5. 은퇴와 사망

1815년, 오스트리아의 황제 프란츠 2세는 볼타를 파도바 철학 학장으로 임명했다.^[9] 그는 1810년에 백작 작위를 받았다.

1819년 코모 근교의 캄나고(현재의 캄나고 볼타, 분리 마을)에 은퇴하여 1827년 3월 5일 82세의 나이로 그곳에서 사망하여 같은 곳에 매장되었다.

3. 주요 업적

볼타는 전기에 큰 관심을 가졌으며, 여러 중요한 발견과 발명을 통해 전기 연구에 큰 기여를 했다.

1775년 정전기를 일으킬 수 있는 전기 쟁반을 고안하고 대중화했다.
1778년 메테인을 분리해 내는 데 성공하였다.
1780년 루이지 갈바니가 개구리 다리를 이용한 실험에서 '동물 전기'를 발견했지만, 볼타는 추가 실험을 통해 전류가 생물의 조직 없이도 두 종류의 금속 접촉만으로 발생한다는 것을 발견하고, 갈바니와 논쟁을 벌였다.^[5] 1794년 이와 관련된 자신의 주장을 발표하였다.
1800년 볼타 전지를 발명하여, 금속 전류 지지자들과의 논란을 종식시키고 자신의 이론이 옳음을 증명하였다.
전기 용량(capacitance) 개념을 연구하여 전위차(V)와 전하량(Q) 사이의 관계를 밝혀냈고, 이 법칙은 '볼타의 전기 용량 법칙'으로 불린다.
라이덴병에 저장된 전기를 코모에서 밀라노까지 약 50km 거리로 보내 원격으로 권총을 발사하는 실험을 했다. 이는 전신의 개념과 같으며, 전기를 이용한 통신의 선구가 되었다.^[14]

3. 1. 전기 쟁반 (정전기 유도)

1775년 정전기를 일으킬 수 있는 전기 쟁반을 고안하고 대중화했다. 이는 요한 빌케(Johan Wilcke)가 먼저 유사한 장치를 고안했으나, 볼타가 이를 개선하고 널리 알린 것이다.

3. 2. 메탄의 발견과 분리

1776년부터 1778년까지 볼타는 기체의 화학을 연구했다. 그는 미국의 벤저민 프랭클린의 "가연성 공기"에 관한 논문을 읽은 후 메탄을 연구하고 발견했다. 1776년 11월, 그는 마조레 호(Lake Maggiore)의 앙게라(Angera) 습지에서 메탄을 발견했고, 1778년까지 그것을 분리하는데 성공했다. 그는 밀폐된 용기에서 전기 방전에 의한 메탄의 점화와 같은 실험을 고안했다.

3. 3. 전위와 전하의 관계 연구 (볼타의 법칙)

볼타는 현재 전기 용량(capacitance)이라고 부르는 개념을 연구하여 전위차(V)와 전하량(Q) 사이의 관계를 밝혀냈다. 그는 전위차와 전하량이 서로 비례한다는 것을 발견하고, 이를 통해 전기 용량을 구하는 방법을 제시했다. 이 법칙은 '볼타의 전기 용량 법칙'으로 불리며, 그의 업적을 기려 전위의 단위는 볼트(V)로 명명되었다.

3. 4. 갈바니와의 논쟁과 볼타 전지의 발명

1780년 루이지 갈바니는 개구리 다리를 이용한 실험에서 '동물 전기'를 발견했다. 볼타는 초기에는 갈바니의 이론을 지지했다.^[5] 그러나 추가 실험을 통해, 전류가 생물의 조직 없이도 두 종류의 금속 접촉만으로 발생한다는 것을 발견하고, 갈바니와 논쟁을 벌였다.^[5] 1794년 볼타는 전류가 생성되는 데 생물의 조직이 필요하지 않으며, 금속만 존재해도 전류가 흐른다고 주장하게 되었다. 이는 생체 전류 지지자들과 금속 전류 지지자들 사이에 많은 논란을 일으켰지만, 1800년 볼타가 처음으로 전지를 만들어 내면서 논란은 종식되었고 볼타의 이론이 옳다는 것이 증명되었다.

1800년, 볼타는 아연과 구리, 그리고 전해액(황산 또는 소금물)을 이용해 지속적인 전류를 생성하는 세계 최초의 화학 전지인 '볼타 전지'를 발명했다. 볼타는 전기를 생성하는 데 가장 효과적인 서로 다른 금속 쌍이 아연과 구리라는 것을 알아냈다. 처음에 그는 각 전지가 두 개의 서로 다른 전극을 담근 소금물로 채워진 와인잔인 직렬로 개별 전지를 실험했다. 볼타 전지는 와인잔을 소금물에 적신 판지로 대체했다.

볼타가 만든 전지는 최초의 화학 전지 중 하나로 여겨진다. 이 전지는 아연으로 만들어진 한 개의 전극과 구리로 만들어진 다른 한 개의 전극으로 구성된다. 전해질은 물에 섞인 황산 또는 일종의 소금물인 염수이다. 전해질은 와 의 형태로 존재한다. 전기화학적 서열에서 구리와 수소보다 더 높은 아연 금속은 아연 양이온()으로 산화되고 구리 전극으로 이동하는 전자를 생성한다. 양전하를 띤 수소 이온(양성자)은 구리 전극에서 전자를 포획하여 수소 기체 의 기포를 형성한다. 이로 인해 아연 막대가 음극이 되고 구리 막대가 양극이 된다. 따라서 두 개의 단자가 있고, 두 단자가 연결되면 전류가 흐른다. 이 볼타 전지에서 일어나는 화학 반응은 다음과 같다.

:아연:

::

:황산:

::

구리 금속은 반응하지 않고 수소 기체 형성을 위한 촉매 및 전류를 위한 전극 역할을 한다. 황산 이온() 또한 어떤 화학 반응도 일으키지 않지만, 그곳에서 형성된 아연 양이온의 전하를 상쇄하기 위해 아연 양극으로 이동한다. 그러나 이 전지는 몇 가지 단점도 가지고 있다. 묽게 희석된 황산조차 위험할 수 있으므로 취급이 안전하지 않다. 또한 수소 기체가 방출되지 않고 구리 전극 표면에 축적되어 금속과 전해질 용액 사이에 장벽을 형성하기 때문에 전지의 출력이 시간이 지남에 따라 감소한다.

3. 5. 전기 통신의 선구적 실험

볼타는 라이덴병에 저장된 전기를 코모에서 밀라노까지 약 50km 거리로 보내 원격으로 권총을 발사하는 실험을 했다. 그는 도선으로 전류를 보내기 위해 나무판을 사용하여 지면으로부터 절연시켰다. 이 발명은 전신의 개념과 같으며, 전기를 이용한 통신의 선구가 되었다.^[14]

4. 종교적 신념

볼타는 가톨릭 신자로 자랐으며, 평생 자신의 신앙을 유지했다. 가족은 그가 성직자가 되기를 기대했지만, 그는 성직자가 되지 않았기 때문에 종종 비종교적인 사람으로 비난받았다. 일부 사람들은 그가 "교회에 합류하지 않았다"거나 사실상 "교회의 부름을 무시했다"는 점을 강조하며 그가 신앙이 없을 가능성에 대해 추측하기도 했다. 그럼에도 불구하고 그는 다음과 같은 신앙 고백을 통해 의혹을 불식시켰다.

제가 고백하는 종교, 즉 제가 태어나고 자란 로마 가톨릭 사도교회에 대한 제 애착의 진심과 변함없음을 어떻게 의심할 수 있는지 이해할 수 없습니다. 저는 외부적으로나 내적으로 항상 그 종교를 고백해 왔습니다. 사실, 저는 가톨릭 그리스도인의 표징인 선행을 너무나도 자주 수행하지 못했고 많은 죄를 지었습니다. 그러나 하나님의 특별한 자비로 저는 제가 아는 한 제 신앙에 결코 흔들리지 않았습니다... 이 신앙 안에서 저는 하나님의 순수한 선물, 초자연적인 은총을 인정합니다. 그러나 저는 신념을 확인하고 때때로 생기는 의혹을 불식시키는 인간적인 수단들을 소홀히 하지 않았습니다. 저는 종교의 근거와 토대, 변호가와 공격자들의 저술, 찬성과 반대의 이유들을 주의 깊게 연구했으며, 그러한 연구의 결과는 종교에 순수한 자연 이성을 위해서도 상당한 정도의 개연성을 부여하여, 죄와 열정으로 타락하지 않은 모든 정신, 모든 본성적으로 고귀한 정신은 그것을 사랑하고 받아들여야 한다는 것을 말할 수 있습니다. 제게 요구되었고 제가 기꺼이 주는 이 고백, 제 손으로 직접 쓰고 서명한 이 고백은 누구에게든 보여줄 권한이 있습니다. 저는 복음을 부끄러워하지 않기 때문입니다. 이것이 어떤 좋은 열매를 맺기를 바랍니다!

5. 유산 및 평가

볼타의 업적은 코모 호숫가 공원에 있는 볼타 기념관에서 기념되고 있다. 또한 그를 기리기 위해 박물관이 건립되어 볼타가 실험에 사용했던 장비 일부를 전시하고 있다. 근처에는 과학 활동을 장려하는 단체인 볼타 재단이 있는 빌라 올모가 있다. 볼타는 코모 근처에서 실험 연구를 수행하고 최초의 발명품을 만들었다.

구 캠퍼스의 파비아 대학교에는 신성 로마 제국 황제 요제프 2세가 1787년 알레산드로 볼타의 강의를 위해 레오폴도 폴락에게 의뢰한 강의실(볼타 강의실)이 있다.^[2] 파비아 대학교 역사 박물관에는 볼타가 소유했던 많은 과학 기구들과 그의 의자, 칠판이 있다.^[3]

볼타의 초상은 그의 볼타 전지 스케치와 함께 10,000 이탈리아 리라 지폐(1990~1997)에 등장했다.

2017년 말, 엔비디아는 볼타라고 불리는 새로운 워크스테이션 중심의 GPU 마이크로아키텍처를 발표했다.

2019년에 기술되었고 자연에서 가장 강력한 생체 전기 생산자인 전기뱀장어 종인 ''Electrophorus voltai''는 볼타의 이름을 따서 명명되었다.^[6]

볼타 전지의 발명은 전기를 안정적으로 사용할 수 있는 길을 열어, 이후 전신, 전화, 전등 등 전기 기술 발전에 큰 영향을 미쳤다. 이는 한국의 근대화와 산업 발전에 필요한 핵심 기술의 토대가 되었으며, 특히 20세기 후반 이후 한국의 전자 산업과 정보통신 기술 발전에 중요한 기반이 되었다고 평가할 수 있다.

참조

_[1] 논문 On the Electricity excited by the mere Contact of conducting Substances of different kinds. https://zenodo.org/r[...] 1800-03-20
_[2] 웹사이트 Aula Volta https://alessandrovo[...] 2022-08-21
_[3] 웹사이트 Sala Volta http://musei.unipv.e[...] 2022-08-21
_[4] 웹사이트 Gabinetto Fisico https://alessandrovo[...] 2022-08-21
_[5] 서적 On the Brink of Tomorrow: Frontiers of Science National Geographic Society 1982
_[6] 논문 Unexpected species diversity in electric eels with a description of the strongest living bioelectricity generator 2019-09-10
_[7] 서적 Volta: Science and culture in the age of enlightenment Princeton University Press 2003
_[8] 서적 Volta's Teaching in Como and Pavia
_[9] 백과사전
_[10] 서적 Volta, Science and Culture in the Age of Enlightenment https://books.google[...] Princeton Univ. Press 2003
_[11] 서적 Pioneers of Electricity; Or, Short Lives of the Great Electricians https://archive.org/[...] The Religious Tract Society
_[12] 서적 A popular history of science https://books.google[...] G. Routledge and Sons
_[13] 논문 Abraham Bennet F.R.S. (1749-1799): a provincial electrician in eighteenth-century England Royal Society 1999-01
_[14] 웹사이트 Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta http://chem.ch.huji.[...] 2024-10-14

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