연자방아
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1. 개요
연자방아는 동물(주로 말 또는 당나귀)의 힘을 이용하여 작동하는 회전식 기계로, 곡물 제분, 광물 채굴, 액체 추출 등 다양한 용도로 사용되었다. 기원전 4세기에 고대 카르타고에서 발명되어 이탈리아, 스페인 등지로 퍼져나갔으며, 중세와 근대를 거쳐 현대에는 증기 기관의 등장으로 점차 사용이 줄어들었다. 연자방아는 주요 축, 기어 휠, 구동축 등의 구성 요소로 이루어져 있으며, 말의 회전력을 기어를 통해 전달하여 작동한다. 농업, 광업 등 다양한 산업 분야에서 활용되었으며, 일부 지역에서는 여전히 사용되기도 한다.
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| 연자방아 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 유형 | 동력 기계 |
| 동력 | 말, 소 등의 가축 |
| 용도 | 곡물 제분, 기름 짜기, 양수 등 |
| 역사 | |
| 기원 | 로마 시대 |
| 사용 시기 | 고대 ~ 산업 혁명 이전 |
| 사용 지역 | 유럽, 아시아, 북아프리카 |
| 구조 및 작동 원리 | |
| 주요 구성 요소 | 중앙 축, 가축 연결 장치, 동력 전달 장치, 작업 기계 (맷돌, 착유기 등) |
| 작동 방식 | 가축이 원형으로 돌면서 동력을 발생시켜 작업 기계를 구동 |
| 장점 및 단점 | |
| 장점 | 수력이나 풍력 의존도 감소, 비교적 안정적인 동력 공급 |
| 단점 | 가축 관리 필요, 공간 제약, 동력 효율 낮음 |
| 한국의 연자방아 | |
| 정의 | 소나 말의 힘을 이용하여 돌리는 방아 |
| 형태 | 둥근 판돌 위에 방아확을 얹고, 소나 말의 힘으로 돌림 |
| 용도 | 곡식 찧기 |
| 참고 문헌 | 연자방아 |
2. 역사
당나귀나 말이 동력을 제공하는 회전식 연자방아는 기원전 4세기에 고대 카르타고에서 발명되었으며, 사르데냐 카르타고에서 기원했을 가능성이 있다. 기원전 375~350년경 사르데냐 뮬라르지아에서 붉은 용암을 사용하여 제작된 두 개의 카르타고 동물 동력 연자방아가 마요르카 근처 난파선에서 발견되었다. 연자방아는 시칠리아를 거쳐 기원전 3세기에 이탈리아에 전해졌다. 카르타고인들은 기원전 6세기 초부터 손으로 작동하는 회전식 연자방아를 사용했으며, 스페인 납 및 은광에서 사용된 것이 동물 동력 연자방아의 발전에 영향을 주었을 수 있다. 이는 제분업자들이 무거운 작업 부담에서 벗어나고, 말과 당나귀의 뛰어난 지구력으로 생산량을 크게 늘리는 데 기여했다.
2. 1. 고대
당나귀 또는 말이 동력을 제공하는 회전식 연자방아는 기원전 4세기에 고대 카르타고에서 발명되었으며, 사르데냐 카르타고에서 기원했을 가능성이 있다.[1] 마요르카 근처에서 발견된 난파선에서는 기원전 375~350년경 사르데냐의 뮬라르지아에서 붉은 용암을 사용하여 제작된 두 개의 카르타고 동물 동력 연자방아가 발견되었다.[2] 연자방아는 시칠리아로 퍼져 기원전 3세기에 이탈리아에 도착했다.[3] 카르타고인들은 기원전 6세기 초부터 손으로 작동하는 회전식 연자방아를 사용했으며, 스페인 납 및 은광에서 회전식 연자방아를 사용한 것이 더 큰 동물 동력 연자방아의 부상에 기여했을 수 있다.[4] 이는 제분업자를 작업의 대부분의 무거운 부담에서 해방시켰고, 인간보다 말과 당나귀의 뛰어난 지구력을 통해 생산량을 크게 증가시켰다.[5]
2. 2. 현대
1830년경 이동식 증기 엔진이 등장하면서 연자방아는 점차 사용되지 않게 되었다.[1] 노섬벌랜드의 Berwick Hills Low Farm에 있던 연자방아는 박물관에 의해 수리된 후, 홈 팜에 있는 자체 방앗간에 작동하지 않는 전시물로 설치되었다.[1]연자방아의 주요 수직 축 상단과 주요 구동축 끝단은 주요 지붕 연결 보와 평행하게, 그리고 그 아래에 위치한 별도의 연결 보 중앙에서 회전한다. 이 연결 보는 방앗간의 양쪽 벽에 고정되어 있다.[1] 연자방아의 연결 보는 구동축 양쪽에 있는 두 개의 거대한 참나무 보로 안정화되어야 하는데, 이 보들은 연결 보에서 탈곡 창고 벽까지 뻗어 있다.[1] 이와 같이 크고 기본적인 엔진은 발생된 토크로 인해 큰 응력을 발생시킬 수 있다.[1]
3. 구조 및 작동 원리
이 연자방아는 1830년경 이동식 증기 엔진으로 대체된 이후 사용되지 않았다. 노섬벌랜드의 Berwick Hills Low Farm에 있던 것을 박물관에서 구해 수리한 뒤, 작동하지 않는 전시물로 홈 팜에 있는 자체 방아간에 설치했다.[1]
연자방아의 주요 수직 축 상단과 주요 구동축 끝단은 주요 지붕 연결 보와 평행하며 그 아래에 위치한 별도의 연결 보 중앙에서 회전한다. 방아간의 양쪽 벽에 고정되어 있는 연결 보는 구동축 양쪽에 있는 두 개의 거대한 참나무 보로 안정화되어야 한다. 이 보들은 연결 보에서 탈곡 창고 벽까지 뻗어 있다. 이와 같은 크고 기본적인 엔진은 발생된 토크로 인해 큰 응력을 발생시킬 수 있다.[1]
4마리 말 방앗간은 중앙에 수직으로 세워진 약 3.05m 높이의 튼튼한 참나무 축을 기반으로 한다. 이 축의 기저부는 방아틀 바닥 중앙에 설치된 철제 틀 위에서 회전한다. 축 상단은 방앗간 자체의 결속보 아래에서 회전하는데, 결속보가 회전축에 놓이면 방앗간이 돌지 않기 때문이다. 주축은 상단 주위에 약 1.83m 지름의 수평 기어 휠을 지지하며, 톱니는 상단 표면에 있다. 구동축은 거대한 참나무 기둥이며, 한쪽 끝에는 주 기어 휠 위에 놓여 주 구동축을 긴 축을 따라 회전시키는 보조 기어 휠이 부착되어 있다. 주 구동축은 주 기어 휠에서 탈곡 창고 벽의 구멍을 통해 연결되며, 창고 내에서 추가적인 톱니바퀴와 벨트를 통해 탈곡기 및 기타 기계에 동력을 공급한다. 이러한 기계는 큰 토크 응력을 생성하므로, 다시 작동하려면 부드럽고 안전한 작동을 보장하기 위해 재설계하고 잘 건조되어 금이 가지 않은 보가 필요하다.[1]
3. 1. 주요 구성 요소
이 연자방아는 노섬벌랜드의 Berwick Hills Low Farm에서 가져와 수리한 후, Beamish Museum의 홈 팜에 있는 자체 방아간에 설치되었다.[1] 4마리 말 방앗간은 약 3.05m 높이의 튼튼한 참나무 축을 중심으로, 바닥 중앙에 설치된 철제 틀 위에서 회전한다. 축 상단은 방앗간 자체의 결속보 아래에서 회전하며, 약 1.83m 지름의 수평 기어 휠을 지지한다. 톱니는 휠 상단 표면에 있다.[1] 구동축은 거대한 참나무 기둥이며, 한쪽 끝에는 주 기어 휠 위에 놓여 구동축을 회전시키는 보조 기어 휠이 부착되어 있다. 주 구동축은 주 기어 휠에서 탈곡 창고 벽의 구멍을 통해 연결되며, 창고 내에서 톱니바퀴와 벨트를 통해 탈곡기 등에 동력을 공급한다.[1]
중앙 차축과 네 개의 말 멍에를 연결하는 네 개의 육중한 참나무 빔은 차축 옆에서 주 기어 휠의 밑면까지 이어지며, 차축과 기어 휠 사이에서 격자 패턴으로 교차하며 휠을 지지하고 견고한 구조를 만든다. 이 빔 끝에는 말 멍에가 매달려 있다.[1]
3. 2. 동력 전달
말이 말 멍에를 밀면 회전력이 발생한다. 이 회전력은 기어 휠을 통해 구동축으로 전달된다. 연자방아의 주요 수직 축 상단과 주요 구동축 끝단은 주요 지붕 연결 보와 평행하며 그 아래에 위치한 별도의 연결 보 중앙에서 회전한다.[1]주 구동축은 굵은 참나무 기둥이며, 한쪽 끝에는 주 기어 휠 위에 놓여 주 구동축을 긴 축을 따라 회전시키는 보조 기어 휠이 부착되어 있다. 주 구동축은 주 기어 휠에서 탈곡 창고 벽의 구멍을 통해 연결되며, 창고 내에서 추가적인 톱니바퀴와 벨트를 통해 탈곡기 및 기타 기계에 동력을 공급한다.[1]
4. 활용 사례
연자방아는 여러 산업 분야에서 활용되었다.
영국 탄광 지역에서는 석탄 채굴에 연자방아가 사용되었다. 노팅엄 산업 박물관에는 1841년 랭턴 탄광 갱도를 굴착하기 위해 제작되어 1844년 핀턴 그린 탄광으로 옮겨진 연자방아가 전시되어 있는데, 1950년까지 갱구에서 석탄을 지상으로 끌어올리는 데 사용되었다.[2][3]
벨기에 앤트워프의 브루어스 하우스 박물관에는[6] 말의 힘으로 작동하는 펌프 기계가 있는데, 16세기에 지어진 이 건물은 19세기 중반에 원래의 나무 기계가 주철로 교체되었지만, 원래의 레이아웃은 유지되었다.
노아 후버 메노나이트는 동력 장치 사용을 금지하는 구교 메노나이트 집단으로, 미국과 중앙 아메리카의 벨리즈에서 여전히 여러 마력 방아를 사용하고 있다. 예를 들어 켄터키주 스코츠빌에서 사탕수수 즙을 짜는 기계나, 벨리즈의 스프링필드와 파인 힐에 있는 제재소의 동력으로 사용된다.[7][8]
4. 1. 광업
영국 탄광 지역에서는 석탄 채굴에 연자방아가 사용되었다. 노팅엄 산업 박물관에는 1841년 랭턴 탄광 갱도를 굴착하기 위해 제작되어 1844년 핀턴 그린 탄광으로 옮겨진 연자방아가 전시되어 있다. 이 연자방아는 1950년까지 사용되었으며, 갱구에서 석탄을 지상으로 끌어올리는 데 사용되었다.[2][3]말이 돌리는 연자방아는 탄광 지역에서 흔히 볼 수 있었는데, 특히 석탄층이 얕아서 깊은 갱도를 팔 필요가 없는 곳에서 자주 사용되었다. 연자방아는 말이 돌리는 스핀들 위에 있는 나무 바퀴 장치로, 간단한 도르래 시스템을 작동시켜 갱도 위아래로 화물을 올리거나 내렸다.[4]
블랙 컨트리 지역의 루이턴 농장 지역에서 연자방아가 가장 많이 사용되었으며, 이는 코트월랜드 로드까지 확장되었다. 1926년 광부 파업 기간 동안에는 광부들이 얕은 탄층에서 석탄을 파내는 불법 채굴 활동에 연자방아를 사용하기도 했다. 엘로우스 탄광에서 사용된 연자방아는 블랙 컨트리에서 마지막으로 작동하는 사례로 여겨졌다.[5]
4. 2. 기타 산업
벨기에 앤트워프에 있는 브루어스 하우스 박물관[6]은 말의 힘으로 작동하는 펌프 기계의 좋은 예시이다. 이 건물은 16세기에 지어졌으며, 19세기 중반에 원래의 나무 기계가 주철로 교체되었지만, 원래의 레이아웃은 유지되었다.노아 후버 메노나이트는 어떠한 동력 장치도 허용하지 않는 구교 메노나이트 집단으로, 미국과 중앙 아메리카의 벨리즈에서 여전히 여러 마력 방아를 사용하고 있다. 예를 들어 켄터키주 스코츠빌에서 사탕수수 즙을 짜는 기계나, 벨리즈의 스프링필드와 파인 힐에 있는 제재소의 동력으로 사용된다.[7][8]
5. 갤러리
참조
[1]
웹사이트
agricultural department of Beamish Museum
http://www.beamish.o[...]
2010-03-28
[2]
웹사이트
History Of Mining In Nottinghamshire
http://www.nottingha[...]
2017-07-31
[3]
웹사이트
1700 - Horse Gin
http://www.localloca[...]
2017-07-31
[4]
웹사이트
Black Country History
https://www.blackcou[...]
[5]
웹사이트
Black Country History
https://www.blackcou[...]
[6]
웹사이트
Brouwershuis Antwerp, Inventory Historical real estate Flanders
https://inventaris.o[...]
[7]
Youtube
Horse powered saw mill, Belize
https://www.youtube.[...]
[8]
웹사이트
visiting Daniel Hoover Mill in Scottsville KY - YouTube
https://www.youtube.[...]
2016-01-04
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