마크 이점바드 브루넬
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1. 개요
마크 이점바드 브루넬은 프랑스 출신의 엔지니어이자 발명가로, 산업 혁명 시기에 다양한 분야에서 혁신적인 업적을 남겼다. 그는 프랑스 혁명 당시 미국으로 망명하여 뉴욕에서 수석 기술자로 활동했으며, 영국으로 건너가 해군용 도르래의 조립 라인 생산 방식을 개발하여 대량 생산 시대를 열었다. 또한 세계 최초의 수중 터널인 템스 터널 건설에 실드 공법을 적용하여 런던 지하철 시스템의 기반을 마련했다. 브루넬은 1814년 왕립 학회 회원으로 선출되었으며, 1845년 뇌졸중으로 건강이 악화되어 1849년 사망했다.
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| 마크 이점바드 브루넬 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 본명 | 마르크 이장바르 브뤼넬 |
| 출생 | 1769년 4월 25일 |
| 출생지 | 아크빌, 노르망디, 프랑스 |
| 사망 | 1849년 12월 12일 |
| 사망지 | 웨스트민스터, 런던, 잉글랜드 |
| 안장지 | 켄설 그린 공동묘지 |
| 국적 | 프랑스 (1769–1796) 미국 (1796–1849) |
| 직업 | 엔지니어 |
| 배우자 | 소피아 킹덤 (1799년 11월 1일 결혼) |
| 자녀 | 소피 엠마 이점바드 |
| 알려진 업적 | 템스 터널 |
| 서훈 | 기사 작위 수훈 |
| 학술 회원 | 왕립 학회 회원 (FRS) 에든버러 왕립 학회 회원 (FRSE) |
| 군사 경력 | |
| 소속 | 프랑스 왕국 |
| 군종 | 프랑스 해군 |
| 복무 기간 | 1786–1792 |
| 참고 정보 | |
2. 생애
노르망디의 부유한 농부 집안에서 태어난 브루넬은 어린 시절부터 기술적인 재능을 보였으나, 프랑스 혁명 시기 왕당파로서 신변의 위협을 느껴 1793년 미국으로 망명했다. 이후 뉴욕에서 기술자로 활동하다 1799년 영국으로 이주하여 소피아 킹덤과 결혼했다.
영국에서 브루넬의 첫 성공은 1801년 포츠머스 해군 공창에서 시작한 영국 해군용 도르래 생산 자동화였다. 그가 고안한 기계와 조립 라인 방식은 현대 라인 생산 방식의 선구적인 사례로 평가받는다.
그는 뛰어난 기술자로서 회전식 톱이나 지하철 건설 기술을 개발하기도 했다. 특히 세계 최초의 하저 터널인 템스 터널 공사 당시, 배좀벌레가 나무에 구멍을 뚫는 모습에서 영감을 얻어 실드 공법을 고안한 일화는 유명하다.
1845년, 브루넬은 심한 뇌졸중으로 오른쪽 반신이 마비되었고, 1849년 12월 12일 80세의 나이로 사망하여 켄설 그린 묘지에 묻혔다.
2. 1. 프랑스에서의 유년 시절
브루넬은 장 샤를 브루넬과 마리-빅투아르 르페브르의 둘째 아들로, 노르망디 아크빌의 부유한 농부 집안에서 태어났다. 당시 관례에 따라 맏아들은 가문의 토지를 상속받고 둘째 아들은 성직자가 되곤 했기에, 아버지는 마크에게 고전 교육을 시켰다. 하지만 그는 그리스어나 라틴어보다 그림과 수학에 더 뛰어난 재능을 보였으며, 어릴 때부터 음악적 재능도 뛰어났다.11세에 루앙의 신학교로 보내졌으나, 신학보다는 목공에 더 흥미를 느꼈다. 신학교장의 허락 하에 목공을 배워 가구 제작자 수준의 실력에 이르렀고, 지역 항구에서 배를 스케치하기도 했다. 성직자가 될 의사가 없음을 확인한 아버지는 그를 루앙의 친척에게 보냈고, 그곳에서 해군 관련 지식을 배우게 되었다. 이러한 교육을 바탕으로 1786년, 마크는 프랑스 프리깃함의 해군 사관 후보생이 되었고, 복무 중 서인도 제도를 여러 차례 방문했다. 그는 직접 황동과 상아로 육분의를 만들어 복무 중에 사용하기도 했다.
1789년, 브루넬이 해외 복무 중일 때 프랑스 혁명이 시작되었다. 1792년 1월, 그가 속했던 프리깃함의 승무원들이 해고되자 브루넬은 루앙의 친척 집으로 돌아왔다. 그는 대부분의 노르망디 주민들처럼 왕당파 지지자였다. 1793년 1월, 루이 16세의 재판이 열리던 시기 파리를 방문했을 때, 그는 무모하게도 혁명 지도자 중 한 명인 로베스피에르의 몰락을 공개적으로 예측했다. 이 발언으로 인해 위험에 처한 그는 간신히 파리를 탈출해 루앙으로 돌아왔지만, 프랑스를 떠나야 한다는 사실이 분명해졌다. 루앙에 머무는 동안, 브루넬은 보모로 일하던 젊은 영국인 여성 소피아 킹덤을 만났다. 그러나 그는 곧 르아브르로 피신하여 미국으로 향하는 배 "리버티"에 탑승해야 했고, 소피아를 프랑스에 남겨두고 떠나게 되었다.
2. 2. 프랑스 혁명과 미국 망명
프랑스 혁명 당시 왕당파였던 브루넬은 신변의 위협을 느껴 1793년 미국으로 망명했다. 그는 같은 해 9월 6일 뉴욕에 도착했으며, 이후 필라델피아와 올버니 등지에서 활동했다. 미국에서 그는 허드슨 강과 챔플레인 호를 잇는 운하 건설 계획에 참여했으며, 워싱턴 D.C.에 새로 지어질 미국 국회의사당 설계안을 제출하기도 했다. 그의 설계안은 심사위원들에게 깊은 인상을 주었으나 최종적으로 채택되지는 않았다.1796년 미국 시민권을 취득한 브루넬은 뉴욕 시의 수석 엔지니어로 임명되었다. 그는 뉴욕에서 주택, 부두, 상업용 건물 등 다양한 건축물과 함께 무기고, 대포 공장 등을 설계했다. 그러나 그가 뉴욕에서 수행한 프로젝트에 대한 공식 기록은 남아있지 않은데, 이는 1863년 뉴욕 징병 거부 폭동 당시 관련 문서들이 소실되었기 때문으로 추정된다.
1798년, 브루넬은 한 저녁 식사 자리에서 영국 해군이 매년 막대한 양의 도르래 블록(약 10만 개)을 필요로 하지만, 이를 수작업으로 제작하는 데 어려움을 겪고 있다는 사실을 알게 되었다. 이 이야기를 들은 그는 즉석에서 도르래 블록 생산을 자동화할 수 있는 기계 설계를 구상했다. 그는 자신의 발명 아이디어를 실현하기 위해 영국으로 건너가 영국 해군성에 이를 제안하기로 결심했다. 해군 장관에게 보내는 소개장을 받은 그는 1799년 2월 7일 영국으로 향하는 배에 올랐고, 같은 해 3월 7일 팔머스에 도착했다. 영국으로 이주한 후, 그는 프랑스 시절 연인이었던 소피아 킹덤(Sophia Kingdom)과 재회하여 결혼했다.
2. 3. 영국으로의 이주와 결혼
마크 이점바드 브루넬이 미국에 머무는 동안, 그의 연인이었던 소피아 킹덤은 프랑스 루앙에 남아 있었다. 그녀는 공포 정치 시기에 영국 스파이라는 혐의로 체포되어 매일 처형될 위기에 처했지만, 1794년 6월 로베스피에르의 실각 덕분에 목숨을 건졌다. 1795년 4월, 킹덤은 마침내 프랑스를 떠나 런던으로 이주했다.1799년, 브루넬 역시 미국을 떠나 영국으로 이주했다. 런던에 도착한 그는 킹덤과 다시 연락했고, 두 사람은 1799년 11월 1일 세인트 앤드루, 홀본에서 결혼했다. 결혼 후 부부는 세 자녀를 낳았다. 1801년에는 첫째 딸 소피아를,[2] 1804년에는 둘째 딸 엠마를, 그리고 1806년에는 훗날 아버지의 뒤를 이어 뛰어난 엔지니어가 되는 아들 이점바드 킹덤을 낳았다. 아들 이점바드 킹덤은 런던 첼시의 린지 하우스에서 유년 시절을 보냈다.
3. 산업 혁명기의 주요 업적
1799년 영국으로 이주한 브루넬은 기계에 의한 대량 생산 시대의 개막과 함께 본격적인 활동을 시작했다. 그의 첫 번째 주요 성공은 1801년 포츠머스 해군 공창에서 영국 해군을 위한 도르래 생산 방식을 확립한 것이다. 이때 도입된 조립 라인 방식은 현대적인 라인 생산 방식의 선구적인 사례로 평가받는다.
브루넬은 타고난 기술자로서 회전식 톱과 같은 기계를 개발했으며, 특히 템스 터널 공사에서 혁신적인 업적을 남겼다. 그는 세계 최초로 하천 아래를 통과하는 이 터널 공사 중, 배좀벌레가 나무에 구멍을 뚫는 모습을 관찰하고 실드 공법이라는 획기적인 아이디어를 떠올린 것으로 유명하다. 이 공법은 이후 터널 건설 기술에 큰 영향을 미쳤다.
3. 1. 포츠머스 블록 제재소
1799년 여름 브루넬은 조셉 브라마를 위해 일하면서, 당시 막 자신의 사업을 시작한 재능 있는 엔지니어 헨리 모즐리를 소개받았다. 모즐리는 도르래 블록 제작 기계의 작동 모델을 만들었고, 브루넬은 이를 해군 공사 감독관 새뮤얼 벤섬에게 선보였다.1802년 4월, 벤섬은 브루넬의 블록 제작 기계를 포츠머스 블록 제재소에 설치할 것을 영국 해군에 권고했다. 이 기계들은 숙련되지 않은 노동자들도 이전보다 10배 빠른 속도로 도르래 블록을 생산할 수 있게 했다. 포츠머스에는 총 45대의 기계가 설치되었으며, 1808년까지 이 공장은 연간 13만 개의 블록을 생산하는 규모로 성장했다. 브루넬의 이러한 방식은 현대적인 라인 생산 방식의 선구적인 사례로 평가받는다.
그러나 해군성은 프로젝트 비용 지불을 망설였다. 브루넬은 이미 자신의 자금 2천파운드 이상을 투입한 상태였다. 1808년 8월이 되어서야 해군성은 선금으로 1천파운드를 지불하는 데 동의했고, 2년 후에는 1.7만파운드 이상을 추가로 지불했다. 포츠머스에서의 성공은 브루넬의 첫 주요 업적으로 기록된다.
3. 2. 제재소 기계 개발
브루넬은 재능 있는 기계 엔지니어였으며, 포츠머스 블록 제재소에서의 경험을 바탕으로 제재소 기계를 개발하는 데 많은 노력을 기울였다. 그는 영국 정부의 채텀 및 울위치 조선소 계약을 수행하며 관련 기계를 개발했다. 또한 런던 배터시에 직접 제재소를 건설했는데(1814년에 화재로 소실되었으나 1816년에 재건됨), 이곳에서는 목재 베니어를 생산하도록 설계된 기계뿐만 아니라 다른 기업가들을 위한 제재소 기계도 설계했다. 그는 회전식 톱을 개발하기도 했다.브루넬은 군인의 부츠를 대량 생산하는 기계도 개발했지만, 이 기계가 완전 생산에 도달하기 전에 나폴레옹 전쟁의 종식으로 인해 수요가 중단되었다.
이러한 기술적 업적을 인정받아 브루넬은 1814년에 왕립 학회 회원으로 선출되었다. 이후 1828년에는 스웨덴 왕립 과학 아카데미의 외국인 회원으로 선출되었고, 1834년에는 미국 예술 과학 아카데미의 외국 명예 회원으로 선출되었다. 1845년에는 에든버러 왕립 학회의 명예 회원으로 선출되었다.
3. 3. 템스 터널
마크 브루넬의 가장 유명한 업적 중 하나는 템스 강 아래를 관통하는 템스 터널 건설이다. 이전에도 1805년 템스 아치웨이 컴퍼니(Thames Archway Company)가 로더하이데와 라임하우스 사이에 터널을 건설하려 했으나 기술적 어려움으로 실패한 바 있다.
브루넬은 이미 러시아 네바 강 하저 터널 계획을 세웠던 경험이 있었고, 1818년에는 터널 쉴드에 대한 특허를 획득했다. 이 터널 쉴드는 주철로 강화된 보호막 안에서 광부들이 안전하게 터널 전면을 굴착할 수 있도록 설계된 혁신적인 장비였다. 쉴드는 주기적으로 앞으로 전진하고, 그 뒤를 따라 벽돌로 터널 벽을 쌓는 방식이었다. 브루넬은 나무에 구멍을 뚫는 선벌레(''Teredo navalis'')의 모습을 보고 터널 쉴드에 대한 영감을 얻었다고 알려져 있다. 이 실드 공법은 이후 런던 지하철 시스템을 비롯한 수많은 터널 건설의 기반이 되었다.
브루넬은 자신의 발명품인 터널 쉴드를 이용하면 템스 강 아래 터널 건설이 가능하다고 확신하고 여러 유력자들을 설득했다. 그 결과 1824년 템스 터널 컴퍼니(Thames Tunnel Company)가 설립되었으며, 터널은 초기에는 말이 끄는 차량이 통행할 수 있도록 계획되었다. 1825년 로더하이데에서 공사가 시작되어, 브루넬의 터널 쉴드가 세계 최초로 강 아래 터널 공사에 성공적으로 적용되었다.
3. 3. 1. 난관과 극복
1805년, 템스 아치웨이 컴퍼니(Thames Archway Company)는 로더하이데와 라임하우스 사이 템스 강 아래에 터널을 건설하려 했으나, 리처드 트레비식이 주도한 이 시도는 1807년 유사에 부딪혀 중단되었다. 당시 윌리엄 제섭을 포함한 전문가들은 이러한 터널 건설이 불가능하다고 여겼다.
브루넬은 이미 러시아 네바 강 아래 터널 건설을 구상했으나 실현되지 못했다. 1818년, 그는 터널 쉴드에 대한 특허를 획득했다. 이는 광부들이 보호된 상태에서 터널 전면을 굴착할 수 있게 하는 주철 강화 구조물이었다. 브루넬은 선벌레(''Teredo navalis'')가 단단한 머리로 나무를 파고드는 모습에서 영감을 얻었다고 알려져 있다. 이 발명은 이후 런던 지하철 등 여러 터널 건설에 사용된 쉴드 공법의 기초가 되었다.
브루넬은 자신의 터널 쉴드를 이용하면 템스 강 아래 터널 건설이 가능하다고 확신하고, 유력 인사들에게 이를 알렸다. 1824년 템스 터널 컴퍼니(Thames Tunnel Company)가 설립되었고, 말이 끄는 차량의 통행을 위한 터널 건설을 목표로 했다.
1825년 2월, 로더하이데 강둑에 약 15.24m 직경의 수직 작업구를 만드는 것으로 공사가 시작되었다. 헨리 모들리의 회사에서 제작한 터널 쉴드가 작업구 바닥에 조립되었고, 증기 동력 펌프도 공급되었다. 쉴드는 직사각형 단면으로, 나란히 배치된 12개의 독립된 프레임으로 구성되었다. 각 프레임에는 세 개의 구획이 있어, 각 구획마다 한 명 이상의 작업자가 터널 전면을 굴착할 수 있었고, 전체적으로 36명의 광부를 수용했다. 굴착 후 쉴드를 전진시키고 그 뒤를 벽돌로 메우는 방식으로 진행되었으며, 총 750만 개 이상의 벽돌이 필요할 것으로 예상되었다.
당시 18세였던 아들 이점바드 킹덤 브루넬이 공사를 도왔다. 브루넬은 터널이 강바닥에서 불과 약 4.27m 아래를 지나도록 설계했는데, 이는 나중에 문제를 일으켰다. 또한, 회사 회장인 윌리엄 스미스는 터널 쉴드가 불필요한 사치라며 전통적인 방식으로 비용을 절감해야 한다고 주장했고, 브루넬을 수석 엔지니어 자리에서 밀어내려 시도하는 등 내부적인 갈등도 겪었다. 터널 공사 중 브루넬과 그의 보조 엔지니어 모두 건강이 악화되었고, 한동안 이점바드가 모든 업무를 감당해야 했다.
강바닥과의 거리가 너무 가까웠기 때문에 터널 갱구에서 여러 차례 홍수가 발생했다. 1827년 5월에는 강바닥에 나타난 거대한 구멍을 막아야 했다. 템스 터널 회사의 자원은 고갈되었고, 추가 자금 확보 노력에도 불구하고 1828년 8월에 터널은 봉쇄되었다. 브루넬은 회장의 지속적인 반대에 좌절하여 사임했다. 그는 아들 이점바드가 클리프턴 현수교를 설계하는 것을 돕는 것을 포함하여 다양한 토목 공학 프로젝트를 수행했다.
1832년 3월, 프로젝트 내내 브루넬에게 걸림돌이었던 윌리엄 스미스가 템스 터널 회사의 회장직에서 물러났다. 1834년 영국 정부는 템스 터널 회사에 246000GBP의 대출을 승인했다. 기존의 80톤 터널 쉴드는 제거되고, 9,000개의 부품으로 구성되어 지하에서 조립해야 하는 새로운 140톤의 쉴드로 교체되었다. 터널 공사가 재개되었지만 펌프가 과부하되는 홍수가 여전히 발생했다. 광부들은 오염된 물의 지속적인 유입으로 영향을 받았고, 많은 사람들이 병에 걸렸다. 터널이 워핑 해안에 접근하면서 로더히드와 유사한 수직 갱구 건설이 시작되었다. 이것은 1840년에 시작되어 완료하는 데 13개월이 걸렸다.
1841년 3월 24일, 브루넬은 젊은 빅토리아 여왕에 의해 기사로 임명되었다. 이것은 터널의 진행 상황에 큰 관심을 보인 작센코부르크고타의 알베르트 공의 제안에 따른 것이었다. 터널은 1842년 8월 1일에 강 워핑 쪽에서 개통되었다. 1842년 11월 7일, 브루넬은 뇌졸중으로 오른쪽이 한동안 마비되었다. 템스 터널은 1843년 3월 25일에 공식 개통되었다. 브루넬은 건강이 좋지 않았음에도 불구하고 개통식에 참여했다. 개통 후 15주 이내에 100만 명이 터널을 방문했다. 1843년 7월 26일, 빅토리아 여왕과 알베르트 공이 방문했다. 말의 통행을 위해 설계되었지만, 터널은 보행자 전용으로 유지되었다.
3. 3. 2. 이후 활용
1865년 이스트 런던 철도 회사는 템스 터널을 20만파운드에 매입했고, 4년 후인 1869년 첫 열차가 터널을 통과했다. 터널은 이후 런던 지하철 시스템의 일부가 되었으며, 오늘날까지 런던 오버그라운드의 이스트 런던 선의 일부로 사용되고 있다.한편, 터널 건설 당시 사용되었던 로더히스의 엔진 하우스는 1975년 자선 신탁에 인수되었고, 2006년 브루넬 박물관으로 개관하여 운영되고 있다.
4. 말년과 유산
템스 터널을 완공한 후 브루넬은 건강이 좋지 않았다. 이는 그의 가장 큰 업적 중 하나였지만, 이후 그는 더 이상 주요 의뢰를 받지 못했다. 대신 아들인 이점바드를 도와 여러 프로젝트에 참여했다. 그는 아들의 업적을 자랑스러워했으며, 1843년 7월 19일에는 브리스틀에서 열린 SS Great Britain의 진수식에 참석하기도 했다.
1845년, 브루넬은 심각한 뇌졸중을 겪었고, 이로 인해 오른쪽 반신이 거의 마비되는 후유증을 앓았다. 이후 건강을 회복하지 못하고 1849년 12월 12일, 80세의 나이로 사망했다. 그의 유해는 런던의 켄살 그린 묘지에 안장되었다. 그의 아내 소피아 역시 사후에 같은 묘지에 안장되었으며, 10년 후에는 아들 이점바드도 아버지 곁에 묻혔다.
참조
[1]
웹사이트
Sir Marc Isambard Brunel | French-British engineer
https://www.britanni[...]
2023-04-21
[2]
문서
Baptism Register accounts as baptism 27.1.01
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