에밀 클라페롱
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1. 개요
에밀 클라페롱은 1799년 파리에서 태어난 프랑스의 물리학자이자 토목 기술자이다. 그는 에콜 폴리테크니크와 에콜 데 민을 졸업하고, 상트페테르부르크에서 교육 및 연구 활동을 했으며, 파리와 베르사유, 생제르맹앙레를 연결하는 최초의 철도 노선 건설을 감독했다. 클라페롱은 열역학 분야에 기여하여 카르노의 열기관 분석을 발전시키고, 클라우지우스-클라페롱 관계를 제시했으며, 삼 모멘트 정리를 포함한 구조역학 연구를 수행했다. 1858년 프랑스 과학 아카데미 회원으로 선출되었으며, 에펠탑에 그의 이름이 새겨졌다.
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| 에밀 클라페롱 - [인물]에 관한 문서 |
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2. 생애
파리에서 태어나 에콜 폴리테크니크와 에콜 데 민에서 공부했으며, 가브리엘 라메와 함께 러시아 상트페테르부르크에서 활동하다 1830년 7월 혁명 이후 프랑스로 돌아왔다.[1] 귀국 후에는 프랑스 초기 철도 건설을 감독하고[1][2], 증기 기관 기술을 위해 영국을 방문하기도 했다.[1] 이후 에콜 데 퐁 에 쇼세에서 교수로 재직했으며[1], 피에르도미니크 바젠의 딸인 멜라니 바젠과 결혼했다.
2. 1. 초기 생애와 교육
파리에서 태어난 클라페롱은 1818년 에콜 폴리테크니크를 졸업했다.[1] 그는 또한 에콜 데 민에서 공부했다. 1820년 그는 가브리엘 라메와 함께 러시아 상트페테르부르크로 가서 그곳의 공공 사업 학교에서 가르치고 연구 활동을 했다. 그는 1830년 7월 혁명 이후에야 파리로 돌아왔다.[1]2. 2. 프랑스 귀국 및 철도 건설
1820년부터 가브리엘 라메와 함께 상트페테르부르크에서 공공 사업 학교에서 가르치고 일했던 클라페롱은 1830년 7월 혁명 이후 파리로 돌아왔다.[1] 그는 파리를 베르사유와 생제르맹앙레를 잇는 프랑스 최초의 철도 노선 건설을 감독했다.[1] 이 프로젝트에는 스테판 모니(Stéphane Mony)와 외젠 플라샤(Eugène Flachat) 두 이부 형제가 참여했으며, 아돌프 다이크탈(Adolphe d'Eichthal), 제임스 마이어 드 로스차일드, 오귀스트 투르네이센(Auguste Thurneyssen), 쌍송 다비예(Sanson Davillier) 그리고 페레르 형제(Péreire brothers)가 자금을 지원했다.[2]클라페롱은 1836년 증기 기관 설계도를 가지고 영국으로 가서 제조업체를 찾았고, 샤프, 로버츠 앤드 컴퍼니(Sharp, Roberts and Co.)와 계약을 맺었다.[1]
2. 3. 에콜 데 퐁 에 쇼세 교수
1844년부터 1859년까지 에콜 데 퐁 에 쇼세 교수였다.[1]클라페롱은 멜라니 바젠(Mélanie Bazaine)과 결혼했다. 멜라니는 수학자이자 퐁 및 쇼세 기술자(ingénieur des ponts프랑스어)였던 피에르도미니크 바젠의 딸이며, 철도 기술자인 피에르-도미니크 (아돌프) 바젠과 프랑스 원수인 프랑수아 아쉴 바젠의 누나였다.
3. 연구 업적
클라페롱은 주로 열역학 분야에서 중요한 업적을 남겼다. 1834년 발표한 "열의 동력에 관한 논문"(Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur프랑스어)에서 니콜라 르네 샤를 까르노의 업적을 발전시켜 카르노 순환을 압력-부피 지시 다이어그램 상의 곡선으로 시각화했는데, 이는 클라페롱 그래프로 불린다.[3] 또한 가역 과정 개념을 발전시켜 열역학 제2법칙의 토대를 마련했으며, 물질의 상 변화를 설명하는 클라우지우스-클라페롱 관계를 제시했다.[1][4]
이 외에도 이상 기체, 고체의 평형, 정역학 등 다양한 분야를 연구했으며, 특히 연속적인 보의 계산에 사용되는 삼 모멘트 정리[5]('''클라페롱의 정리''')를 발표하여 구조역학 발전에도 기여했다.
3. 1. 열역학 연구
1834년, 클라페롱은 "열의 동력에 관한 논문"(Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur프랑스어)이라는 보고서를 발표하며 현대 열역학 창설에 기여했다. 이 논문에서 그는 2년 전 사망한 물리학자 니콜라 르네 샤를 까르노의 업적을 발전시켰다. 까르노는 일반적인 열기관에 대한 설득력 있는 분석을 개발했지만, 당시에는 이미 유행이 지난 열소설 이론을 사용했다.클라페롱은 까르노의 연구를 더 이해하기 쉬운 분석적인 그래픽 형태로 제시했다. 그는 카르노 순환을 압력 대 부피의 차트인 지시 다이어그램 상의 닫힌 곡선으로 나타냈는데, 이는 그의 이름을 따서 '''클라페롱 그래프'''라고 불린다. 클라페롱의 분석은 요한 포겐도르프가 1843년에 독일어로 번역하면서 더 널리 알려지게 되었다.[3]
1842년에는 다양한 밸브를 열고 닫는 최적의 피스톤 위치에 대한 연구 결과를 발표했다.[1][4] 1843년에는 까르노가 제시했던 가역 과정의 개념을 더욱 발전시켜, 현재 열역학 제2법칙으로 알려진 ''까르노 원리''를 명확하게 설명했다.
이러한 기초 연구를 바탕으로 클라페롱은 루돌프 클라우지우스의 연구를 확장했다. 그는 두 상 사이의 상전이를 설명하는 공식을 제시했는데, 이는 현재 클라우지우스-클라페롱 관계로 알려져 있다. 또한 그는 나중에 슈테판 문제로 알려지게 된 상전이 문제에 대해서도 연구했다.
클라페롱은 열역학 외에도 이상 기체, 균질한 고체의 평형, 그리고 연속적인 보의 정역학 계산(특히 삼 모멘트 정리[5], 즉 '''클라페롱의 정리''') 등에 대해서도 연구했다.
3. 2. 기타 연구
클라페롱은 이상 기체, 균질 고체의 평형, 그리고 연속적인 보의 정역학 계산에 대해서도 연구했다. 특히 연속보의 정역학 계산 분야에서는 클라페롱의 정리라고도 불리는 삼 모멘트 정리[5]를 제시했다.4. 영예
1858년 프랑스 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.
파리 8구에 있는 클라페롱 거리(Rue Clapeyron)는 그를 기리기 위해 명명되었다.
그의 이름은 에펠탑에 새겨진 72개의 이름 중 하나이다.
5. 저서
- Mémoire sur la Puissance Motrice de la Chaleurfra (열의 동력에 관한 논문). 「왕립 공과대학 저널」 (Journal de l'École Royale Polytechnique), 14권 23호, 1834년, 153–190쪽.
- "Memoir on the Motive Power of Heat" (열의 동력에 관한 논문). 「과학 회고록 (Scientific Memoirs)」, 1권, 1837년, 347쪽. (영어 번역본)
참조
[1]
논문
Sadi Carnot and the Steam Engine Engineers
[2]
논문
Christophe Stéphane Mony (1800–1884) dit Flachat
http://annales.org/a[...]
2018-03-09
[3]
논문
[4]
논문
Mémoir sur le règlement des tiroirs dans la machines à vapeur
[5]
웹사이트
Three Moments Theorem
http://www.roymech.c[...]
2008-02-28
[6]
문서
자료에 따른 이름: 브노와 피에르 에미일 클라페이론 (Benoît Pierre Émile Clapeyron)
[7]
논문
Sadi Carnot and the Steam Engine Engineers
https://www.jstor.or[...]
[8]
논문
Sadi Carnot and the Steam Engine Engineers
https://www.jstor.or[...]
[9]
논문
Mémoir sur le règlement des tiroirs dans la machines à vapeur
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