조지프 휘트워스

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1. 개요
2. 생애
3. 주요 발명품
4. 사회 공헌 및 유산
참조

1. 개요

조지프 휘트워스는 1803년 잉글랜드에서 태어난 기계 기술자이자 발명가이다. 그는 정밀 가공 기술을 혁신하고, 나사 규격을 표준화하는 등 기계 공학 발전에 크게 기여했다. 휘트워스는 다양한 공작 기계와 정밀 측정 기기를 개발했으며, 휘트워스 소총과 후장포를 설계하기도 했다. 그는 또한 기술 교육의 중요성을 강조하며 휘트워스 장학금을 설립하여 젊은 엔지니어들을 지원했다. 그의 유산은 휘트워스 미술관, 휘트워스 공원, 휘트워스 장학금 등 다양한 형태로 남아 있으며, 맨체스터 대학교 건물과 거리에도 그의 이름이 사용되고 있다.

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조지프 휘트워스 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
조지프 휘트워스 경 (1846년경, 작가 미상)
이름	조지프 휘트워스
로마자 표기	Joseuppeu Hwiteuwoseu
출생	1803년 12월 21일
출생지	영국 체셔주 스톡포트
사망	1887년 1월 22일
사망지	모나코 몬테카를로
국적	영국
학력	알 수 없음 (제공된 문서에 정보 없음)
배우자	프랜시스 앵커 (1825년 결혼) 메리 루이자 오렐 (1871년 결혼)
경력
소속 기관	왕립 학회
주요 업무	기계 및 화포 설계
주요 프로젝트	알 수 없음 (제공된 문서에 정보 없음)
설계	알 수 없음 (제공된 문서에 정보 없음)
주요 업적	선반 등 기계 장치 개량 나사 국제 규격 표준화
수상
주요 수상	FRS (1857년) 앨버트 메달 (1868년)

2. 생애

조지프 휘트워스는 1803년 잉글랜드 스톡포트에서 태어나 어릴 때부터 기계에 대한 남다른 관심을 보였다. 학교를 졸업한 후 더비셔에서 면 방적 공장을 운영하는 삼촌 밑에서 도제 생활을 하며 기계 기술을 익혔다.^[14] 이후 맨체스터와 런던에서 헨리 모즐리 등 뛰어난 기술자들과 함께 일하며 정밀 기계 가공 기술을 발전시켰다.

1833년 맨체스터로 돌아와 자신의 공작 기계 제조 사업을 시작했고, 뛰어난 정밀도와 품질로 명성을 얻었다. 1841년에는 나사 규격을 통일하고, 1844년에는 밀리미터 단위를 도입하는 등 영국 부품 표준화에 크게 기여했다.^[15] 1850년대에는 영국 정부의 요청으로 미국 산업 시찰단을 이끌며 선진 생산 방식을 영국에 도입하는 데 기여했다.^[4] 크림 전쟁 중에는 군수 기업으로서 뛰어난 대량 생산 기술을 선보이기도 했다.

휘트워스는 왕립 학회 회원이자^[5] 기계 기술자 협회 회장을 역임하는 등 학문적으로도 인정받았으며, 경제적으로도 큰 성공을 거두었다. 1850년에는 맨체스터 교외에 '더 퍼스'(''The Firs'')라는 저택을 건축했고, 1854년에는 더비셔의 en에 있는 저택 ‘en’을 구입하여 1872년에 두 번째 부인과 이주를 했다.

1887년 몬테카를로에서 사망했으며, 그의 시신은 더비셔주 달리 데일에 있는 세인트 헬렌스 교회에 묻혔다.^[16]

2. 1. 초기 생애와 교육

조지프 휘트워스는 1803년 잉글랜드 그레이터맨체스터 스톡포트의 존 스트리트(현재 스톡포트 법원 위치)에서 태어났다. 그의 아버지는 회중교회 목사이자 교사였으며, 휘트워스는 어린 시절부터 기계에 대한 관심을 키웠다. 그는 웨스트요크셔주 브래드퍼드 근처 아이들에서 교육을 받았으며, 삼촌을 위해 일하기 시작하면서 기계에 대한 재능을 보였다.

2. 2. 경력

휘트워스는 학교를 졸업하고 더비셔주 오커소프에 있는 앰버 밀(Amber Mill)에서 면 방적업자인 삼촌 조지프 헐스(Joseph Hulse) 밑에서 도제 생활을 시작했다.^[14] 그는 사업 파트너가 될 예정이었으나, 공장의 기계에 매료되어 면 방적 산업의 기술을 빠르게 익혔다. 어린 나이에도 기계의 정확성이 부족함을 인지하고 비판적인 시각을 가졌으며, 이는 훗날 더 정밀한 기계를 만들겠다는 야망으로 이어졌다. 앰버 밀에서 4년간 도제 생활을 한 후, 맨체스터의 한 공장에서 4년 동안 기계공으로 일했다.

이후 런던으로 이주하여 나사 절삭 선반의 발명가인 헨리 모즐리 밑에서 일하며 증기 해머 발명가인 제임스 네이스미스와 리처드 로버츠 같은 뛰어난 기술자들과 함께 일했다. 휘트워스는 모즐리 밑에서 뛰어난 기술을 개발하고 다양한 정밀 기계 공구를 개발했으며, 기계 공구의 강성을 높이면서 무게를 줄이는 박스 주조 방식을 도입했다.

또한 Holtzapffel & Co (주로 장식 선삭에 사용되는 선반 제조사)와 조셉 클레멘트 밑에서도 일했다. 클레멘트의 작업장에서 찰스 배비지의 계산기인 차분 엔진 제조를 도왔다. 1833년 맨체스터 오픈쇼로 돌아와 선반 및 기타 기계 공구를 제조하는 자신의 사업을 시작하여 뛰어난 기술력으로 명성을 얻었다. 1844년에는 1천분의 1인치를 도입한 것으로 알려져 있다.

1853년, 조지 왈리스와 함께 뉴욕 국제 박람회의 영국 위원으로 임명되어 미국 여러 주의 산업 현장을 시찰했다. 이들의 보고서는 1854년 런던에서 '미국의 산업: 기계, 제조 및 유용하고 응용된 예술'이라는 제목으로 출판되었다.

휘트워스는 디자인의 우수성으로 많은 상을 받았고 재정적으로도 성공했다. 1850년 기계 기술자 협회 회장이 되었고, 맨체스터에 '더 퍼스'라는 집을 지었다. 1854년 더비셔주 달레이 데일의 스탠클리프 홀을 구입하여 1872년 두 번째 부인과 함께 이사했다. 1859년 스코틀랜드 기술자 및 조선업자 협회 명예 회원으로 추대되었고,^[1] 1857년 왕립 학회 회원 (FRS)으로 선출되었다.

기술 교육의 가치를 믿었던 휘트워스는 맨체스터의 기계 기술자 협회 (후일 UMIST)를 지원하고 맨체스터 디자인 학교 설립을 도왔다. 1868년 기계 공학 발전을 위한 휘트워스 장학금을 설립하고 정부에 128,000 파운드를 기부하여 과학과 산업을 연결하고 장학금을 지원했다. 1869년 빅토리아 여왕은 휘트워스에게 준남작 작위를 수여했다.

2. 3. 사생활과 죽음

1850년에 건축가 에드워드 월터스에게 의뢰하여 맨체스터 교외에 '더 퍼스(The Firs)'라는 저택을 지었다.^[16] 1854년에는 더비셔의 달리 데일(Darley Dale)에 있는 스탠클리프 홀(Stancliffe Hall)을 구입하였고, 1872년에 두 번째 부인 루이자와 함께 이주했다.^[16] 1887년 1월, 휘트워스는 휴가를 보내던 휴양지 몬테카를로에서 사망했다. 그의 시신은 더비셔주 달리 데일에 있는 세인트 헬렌스 교회에 묻혔다.^[16]

3. 주요 발명품

휘트워스는 정밀 공학, 측정, 표준화 분야에서 선구적인 업적을 남겼다. 주요 발명품은 다음과 같다.

'''공작 기술:''' 1830년대에 '엔지니어즈 블루(Engineer's blue)'라는 푸른 페이스트와 측정 평면 3면을 이용하는 절삭법을 도입하여 정밀 평면 가공 기술을 혁신했다. 1840년에는 '최후의 계측기'(end measurements)라는 고정밀 측정 기기를 발명하여 100만분의 1인치(25 nm) 단위의 정밀 측정을 가능하게 했다.
'''휘트워스 나사:''' 1841년, 나사산 각도 55도, 피치를 규격화한 표준 나사를 고안했다. 영국 철도용 나사 규격으로 채택되면서 최초의 전국적인 나사 표준이 되었다.
'''휘트워스 소총:''' 크림 전쟁 이후 1853년형 엔필드 소총을 대체하기 위해 개발한 소총이다. 더 작은 구경(약 1.15cm)의 육각형 강선을 사용하고, 강선의 회전율을 높여 명중률을 향상시켰다.
'''후장포:''' 2.75인치(70mm) 구경, 약 5.44kg 포탄, 약 약 9.66km 사거리를 가진 대형 강선 후장식 포를 설계했다.

3. 1. 공작 기술

휘트워스는 1830년대에 '엔지니어즈 블루(Engineer's blue)'라는 푸른 페이스트와 측정 평면 3면을 이용하는 절삭법을 도입하여 정밀 평면 가공 기술을 혁신했다. 이전에는 연마 가공과 함께 측정 평면 3면을 활용했지만, 휘트워스의 절삭법은 평면의 정밀도를 더욱 높였다. 이 기술은 다른 형상의 부품 제조에도 응용되어 다양한 정밀 공구의 발전을 이끌었다.

1840년에는 '최후의 계측기'(end measurements)라는 고정밀 측정 기기를 발명했다. 이 기기는 휘트워스가 개발한 고정밀 평면 부품과 나사를 사용하여 100만분의 1인치(25 nm) 단위의 정밀 측정을 가능하게 했다. '최후의 계측기'는 1851년 런던 만국 박람회에서 전시되어 큰 주목을 받았다.

3. 2. 휘트워스 나사

1841년, 조지프 휘트워스는 나사산 각도 55도, 피치를 규격화한 '휘트워스 나사'를 고안했다. 휘트워스 나사는 영국 철도용 나사 규격으로 채택되면서 최초의 전국적인 나사 표준이 되었고, 이후 영국 표준(BSW, BS 84:1956)으로 지정되었다.

3. 3. 휘트워스 소총

크림 전쟁에서 성능 저하가 두드러진 1853년형 엔필드 소총을 대체하기 위해 영국 육군이 휘트워스에게 소총 개발을 의뢰했다. 휘트워스는 더 작은 구경(약 1.15cm)의 육각형 강선을 사용하고, 강선의 회전율을 높여 명중률을 향상시킨 소총을 설계했다. 1859년 사격 시험에서 휘트워스 소총은 엔필드 소총을 능가하는 성능을 보였고, 4월 23일자 더 타임스에 대성공으로 보도되었다. 그러나 총신 오염 문제와 엔필드 소총보다 4배나 비싼 가격으로 인해 영국 육군에는 채택되지 못했다. 대신 프랑스 육군에 채택되었고, 미국 남북 전쟁에서 남부 연합군이 사용하여 '휘트워스 샤프 슈터(저격총)'로 불렸다. 이 소총은 500야드 거리에서 MOA 이하의 집탄성을 보였다.

3. 4. 후장포

휘트워스는 2.75인치(70mm) 구경, 약 5.44kg 포탄, 약 약 9.66km 사거리를 가진 대형 강선 후장식 포를 설계했다. 나선형 홈이 있는 포탄은 1855년에 특허를 받았다. 이 포는 암스트롱 포를 선호한 영국 육군에 의해 거부되었지만, 미국 남북 전쟁에서 사용되었다.^[1]

휘트워스는 포신의 파열 강도를 높이기 위해 "유체 압축 강철"이라는, 압력을 가해 강철을 주조하는 공정을 특허냈고, 맨체스터 근처에 새로운 제강소를 건설했다. 그의 주조품 중 일부는 파리 만국 박람회에서 전시되었다.^[1]

4. 사회 공헌 및 유산

조지프 휘트워스는 기술 교육에 강한 신념을 가지고 있었다. 그는 맨체스터 공과대학(UMIST, 현 맨체스터 대학교)의 전신인 맨체스터 기계 기술자 협회를 후원하고, 맨체스터 디자인 학교 설립을 지원했다. 1868년에는 기계 기술자 양성을 위한 휘트워스 장학금을 설립하여 젊은 기술 인재 육성에 기여했다.^[16]

그의 유산은 휘트워스 아트 갤러리, 휘트워스 공원 등 맨체스터 지역 사회 발전에 사용되었다. 맨체스터 대학교의 휘트워스 빌딩, 휘트워스 홀, 휘트워스 거리 등 여러 건물과 거리가 그의 이름을 따서 명명되었다.^[16]

4. 1. 휘트워스 장학금

조지프 휘트워스는 기계 기술자 협회와 함께 휘트워스 장학금을 개발했다. 이 장학금은 현재까지도 운영되며, 학문적 능력과 실무 능력을 모두 갖춘 젊은 엔지니어들에게 재정적 기회를 제공한다. 휘트워스 장학금 프로그램은 매년 10~15명의 장학생을 선발한다. 이 장학금은 조지프 휘트워스 경처럼 뛰어난 학문적, 실무적 기술을 갖추고 산업에서 성공하는 데 필요한 자질을 갖춘 엔지니어, 즉 엔지니어링 학위 과정의 시작을 희망하거나 이미 시작한 모든 엔지니어링 분야의 엔지니어들을 대상으로 한다. 2018년 기준으로, 정규 학부생의 경우 최대 4년 동안 연간 최대 5450GBP를 지급한다. 이 상의 관리 및 행정은 현재 기계 기술자 협회에서 수행한다. 2006년부터 휘트워스 수석 장학금은 철학 석사, 철학 박사 또는 공학 박사 학위 취득을 위한 대학원 연구를 지원하기 위해 이사회의 승인을 받았다.

4. 2. 휘트워스 협회

1923년 헨리 셀비 힐-쇼 교수는 휘트워스 협회를 설립하여, 모든 휘트워스 장학생을 지원하고 영국에서 공학을 진흥하는 것을 목표로 했다. 협회는 조지프 휘트워스의 관대함으로 혜택을 받은 휘트워스 장학생들을 모으고 있다.

4. 3. 기념물

리처드 코플리 크리스티는 휘트워스의 친구로, 그의 유언에 따라 세 명의 유증 수혜자 중 한 명으로 임명되었다.^[16] 이들은 휘트워스가 이 자금을 사용할 '목적을 알고 있었기' 때문에 개인적인 용도로 50만 파운드 이상을 받았다. 그들은 오웬스 칼리지(현 맨체스터 대학교)에 대한 지원과 현재 맨체스터 왕립 병원이 있는 부지의 매입에 돈의 5분의 1 이상을 사용하기로 결정했다. 1897년 크리스티는 오웬스 칼리지의 정면 사각형을 완성하기 위해 휘트워스 홀 건설에 5만 파운드 이상을 개인적으로 할당했다.^[16] 그는 1890년부터 1895년까지 휘트워스 연구소의 회장이었으며, 특히 1890년부터 1893년까지 위원회 회장을 역임했고, 나중에 크리스티 병원이 된 맨체스터의 의료 및 기타 자선 단체에 많은 관심을 가졌다. 그의 유증 일부는 더비데일에 있는 휘트워스 연구소를 건설하는 데 사용되었다.

대학의 휘트워스 미술관(구 휘트워스 연구소)과 인접한 휘트워스 공원은 그가 사망한 후 맨체스터에 대한 그의 유증 일부로 설립되었다.^[16] 근처의 휘트워스 공원 기숙사도 그의 이름을 따서 명명되었으며, 맨체스터 시티 센터의 주요 거리 중 하나인 휘트워스 스트리트도 마찬가지이며, 런던 로드에서 딘스게이트의 남쪽 끝까지 이어진다. 'The Firs' 근처 오웬스 공원 뒤의 자전거 도로는 휘트워스 레인이라고 불린다. 더비데일에는 또 다른 휘트워스 공원이 있다. 맨체스터의 교육에 대한 그의 업적과 기여를 기리기 위해 맨체스터 대학교 메인 캠퍼스의 휘트워스 빌딩이 그의 이름을 따서 명명되었다.^[16]

참조

_[1] 웹사이트 Honorary Members and Fellows http://www.iesis.org[...]
_[2] 문서 Bradshaw (1985); pp. 57-58
_[3] 웹사이트 Small units http://gwydir.demon.[...] 2009-10-05
_[4] 문서 横井（1997年）、86頁。
_[5] 간행물 Whitworth; Sir; Joseph (1803 - 1887) 2012-05-19
_[6] 문서 リプチンスキ（2003年）、117頁。
_[7] 문서 何年のものか不明。Some of his castings were shown at the Great Exhibition in Paris ca. 1883.とあるが、1883年にパリ万博は開かれていない。
_[8] 서적 Sir Joseph Whitworth: "the World's Best Mechanician" https://archive.org/[...] Sutton Publishing Limited
_[9] 서적 Origins of Street Names in the City of Manchester Neil Richardson
_[10] 문서 Kilburn, Terence (1987) ''Joseph Whitworth: Toolmaker'', two editions, 1987 and 2002
_[11] 문서 Kilburn, Terence ( ) ''Darley's Lady Bountiful'': Lady Louisa Whitworth
_[12] 서적 Sir Joseph Whitworth: a Pioneer of Mechanical Engineering Longmans, Green
_[13] 인용 English and American Tool Builders http://books.google.[...] Yale University Press
_[14] 문서 Bradshaw (1985); pp. 57-58
_[15] 웹인용 Small units http://gwydir.demon.[...] 2009-10-05
_[16] 뉴스 “''The Manufacturer and Builder''”, Volume 19, Issue 6, 1887년 6월호

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