윌리엄 머독

3. 버밍엄에서의 경력

1777년, 23세의 머독은 버밍엄까지 300km가 넘는 거리를 걸어가 증기 기관 제조자인 제임스 와트에게 일자리를 청했다. 와트의 파트너인 매튜 볼턴은 머독이 직접 설계한 선반으로 만든 나무 모자에 깊은 인상을 받아 그를 고용했다. 머독은 소호 제철소에서 주형 제작 작업을 시작했다. 그는 이름을 "머독"(Murdock)으로 영국화했다.^[3] 이후 증기 기관 조립 및 설치 작업으로 진급하였다.^[3]

1779년까지 볼턴은 와트에게 머독을 가치 있는 사람이라고 칭찬하며, 모든 호의와 격려를 받을 자격이 있다고 언급했다. 머독은 Wanlockhead 광산에서 엔진을 처음으로 혼자 설치하는 작업을 하면서 증기 밸브가 배기 샤프트의 작동에 의해 자동으로 작동되도록 기어를 재배치하는 개선을 이루었다.

머독은 버밍엄의 공학·자연 철학 학회인 루나 소사이어티의 회원이었다.

4. 콘월에서의 활동 및 발명

1779년 9월 머독은 레드루스로 파견되어, 볼턴 앤 와트 엔진의 건설, 유지보수 및 수리를 담당하는 수석 엔진 설치 기사로 활동했다. 이 엔진들은 콘월 주석 광산에서 물을 퍼내는 데 사용되었으며, 따라서 엔진의 효율성과 효능은 광산에서 추출할 수 있는 주석과 돈의 양에 중요한 요소였다. 당시 증기 엔진은 고객에게 단순히 판매되는 것이 아니라 '모험가'(주주)로 알려진 그룹이나 개인을 위해 제작자가 운영하고 유지보수했다. 엔진 제조업체는 완성된 엔진에 대한 대가가 아니라 와트가 설명한 바와 같이, 해당 엔진의 성능을 기준으로 계산된 복잡한 공식에 따라 보수를 받았다.

> 우리의 이윤은 엔진을 만드는 데서 나오는 것이 아니라, 같은 양의 물을 같은 높이까지 끌어올리는 일반 엔진보다 연료를 절약하는 특정 비율에서 발생합니다.

따라서 머독이 엔진에서 최대한의 성능을 끌어내는 기술은 볼턴과 와트의 수익에 직접적인 영향을 미쳤다. 그는 이를 매우 성공적으로 수행하여 1782년 볼턴은 다음과 같이 적었다.

> 우리는 더 많은 머독이 필요합니다. 왜냐하면 그는 그 누구보다도 활동적인 사람이자 내가 본 최고의 엔진 설치 기사이기 때문입니다... 그가 한 일을 보면 나를 놀라게 하며, 이는 3일 밤을 자지 않은 머독의 정신과 활동성 덕분입니다.

증기 엔진에서 발생할 수 있는 잦은 문제로 인해 머독은 자신이 관리하는 엔진의 성능을 수리하고 개선하기 위해 이 지역을 돌아다니며 바쁘게 활동했다.

당시 콘월에는 동일한 목적을 달성하기 위한 다양한 기술적 방법을 가진 여러 엔진 설치업자들이 경쟁하고 있었다. 그 결과, 기계적 혁신을 모방하고 특허를 침해하는 일이 많이 발생했는데, 이는 종종 엔지니어들 사이의 격의 없는 대화 내용 보고나 엔진 개조에 대한 실제 관찰을 통해 이루어졌다. 특허 침해의 위험은 와트가 특히 신경 쓰는 문제였고, 머독은 다른 활동 외에도 볼턴 & 와트의 경쟁사를 상대로 한 법적 조치를 위해 보고서를 작성하고 선서 진술서를 제출해야 했다. 당시 끈끈하고 배타적인 콘월에서는 이 일이 때때로 그의 위험을 무릅쓰고 이루어졌다. 그의 동료 중 한 명이 와트에게 이렇게 말했다.

> 만약 그가 카펜터나 펜앤드리아를 상대로 선서 진술서를 작성한다면, 그는 레드루스에서 안전을 보장받지 못할 것입니다.

이 초기 산업 스파이 행위는 한 방향으로만 이루어진 것이 아니었으며, 머독은 특허 침해 여부를 판단하거나 경쟁사 엔진의 효율성을 평가하기 위해 경쟁사 엔진을 조사해야 하는 경우도 많았다.

콘월에 머물면서 머독은 증기 기관과 관련된 광범위한 기계적 문제에 대처해야 했고, 이는 볼턴과 와트가 사용하던 기본적인 증기 기관 설계를 실질적으로 개선하는 결과를 낳았다. 1782년부터 머독이 와트와 여러 발명과 개선 사항에 대해 논의하고 협력했다는 증거가 있다. 그러나 존 그리피스가 주장한 바와 같이, 와트의 아들인 제임스 와트 주니어가 아버지의 평판을 지키기 위해 자신이 특허를 낸 몇몇 발명의 기원에 대한 증거를 제거하려 했기 때문에, 와트 기록 보관소에는 1780년부터 1797년까지 머독이 와트에게 보낸 편지가 부족하다. 머독의 고용 계약은 볼턴과 와트의 다른 직원들과 마찬가지로 그가 발명한 모든 것이 고용주의 지적 재산임을 명시했으며, 종종 그들이 특허를 출원하고 이 발명품으로 이익을 얻었다는 것은 거의 확실하다.

머독의 가장 중요한 발명품 중 하나는 그에게 귀속될 증거가 있는 선 앤 플래닛 기어였는데, 이는 증기 동력을 사용하여 "축 또는 중심을 중심으로 지속적인 회전 또는 원형 운동을 생성하여 제분소 또는 기타 기계의 바퀴를 움직이게 할 수 있도록" 했다. 이 기어는 증기 기관에 의해 구동되는 빔의 수직 운동을 '플래닛', 즉 엔진의 빔에 연결된 막대 끝에 고정된 톱니바퀴를 사용하여 원형 운동으로 변환했다. 빔의 움직임에 따라 이 플래닛은 회전하고 두 번째 회전하는 기어인 '선'을 돌렸고, 이 선은 구동축을 회전시켰다. 이 회전 운동 방식은 볼턴과 와트가 제임스 픽카드가 보유한 크랭크 특허를 회피할 수 있도록 했으며, 1781년 10월 제임스 와트의 이름으로 특허를 받았다(볼턴과 와트의 전기 작가인 사무엘 스마일즈는 이 발명을 머독의 것으로 여기며, 머독이 1781년 8월에 그린 선 앤 플래닛 시스템의 도면도 존재한다). 이 발명을 머독의 것으로 추정하는 또 다른 증거는 볼턴이 와트의 10월 특허에 대해 동료에게 보낸 편지에서 다음과 같이 쓰고 있다.

> 그는 또 다른 회전 방식을 추가했는데, 이는 윌리엄 머독이 처음 발명했을 때 오래 전에 그에게 말해줄 수 있었지만, 그다지 중요하다고 생각하지 않는다.

머독의 또 다른 혁신은 1799년 당시 사용되던 것보다 훨씬 단순하고 효율적인 증기 바퀴를 발명한 것이다. 증기 터빈의 전조인 증기 바퀴는 바퀴가 통과하는 증기의 압력으로 직접 회전할 수 있도록 했다. 이때 머독의 계약이 수정되었고 그는 이 장치를 자신의 이름으로 특허를 낼 수 있었다.

머독은 또한 공압에 대한 여러 실험을 수행했으며, 압축 공기를 사용하여 실린더의 메시지를 튜브를 통해 의도된 목적지로 추진하는 최초의 공기 수송관 시스템을 개발했다. 이 시스템은 런던 공압 수송 회사에서 개발하여 널리 사용되었으며, 특히 해로즈는 1960년대까지 이 시스템을 사용했다. 머독은 또한 방문자를 알리기 위해 집에서 압축 공기를 사용하여 벨을 울렸다.

머독의 다른 사소한 발명과 실험으로는 1784년 또는 1785년 콘월에서 나무 파이프를 뚫기 위해 개발한 기계가 있었는데 (1810년에 이 기계는 더 발전되어 돌 파이프에 대한 특허를 받았다), 1803년에 소호의 벽을 무너뜨리기 위해 사용하려 했던 증기 대포, 같은 해에 3cm 납탄을 발사하는 증기총, 그리고 "가장 훌륭한 흑옥의 외관"을 가진 물질을 생산하기 위해 엄청난 압력으로 이끼를 분쇄하고 압축하는 기계가 있었다.

5. 가스등 발명

1792년 윌리엄 머독은 석탄 가스를 이용한 조명 실험을 시작했다.^[5] 대부분의 자료에서는 머독이 1792년에서 1794년 사이에 석탄 가스 조명 실험을 처음 시연한 것으로 보고 있다.^[5] 머독보다 약 10년 전, 장 피에르 밍켈러스가 실용적인 규모로 가스 조명을 처음 사용했다.^[5] 1794년까지 머독은 가열된 석탄이 들어 있는 작은 반사기에 3~4피트 길이의 철관을 부착하여 석탄 가스를 생산했고, 이 관을 통해 가스를 보내고 오래된 총신을 통과시켜 점화하여 빛을 냈다. 레드루스에 있는 머독의 집은 가스로 조명된 최초의 주거지였다.^[6]

6. 말년 및 유산

7. 한국에 끼친 영향

8. 평가 및 기념

윌리엄 머독은 산업 혁명 시기 중요한 발명가 중 한 명으로 평가받는다.^[9] 1892년 가스등 발명 100주년 기념식에서 켈빈 경이 스털링의 월리스 기념탑에서 윌리엄 머독의 흉상을 공개했으며, 프랜시스 레갓 채트리 경의 흉상도 핸즈워스 성 마리아 교회에 있다.^[7] 그의 생애와 업적은 루나 소사이어티 문스톤, 윌리엄 블로이의 볼턴, 와트 앤 머독 동상, 그리고 버밍엄의 ''머독 로드''로 기념된다. 레드루스 시에서는 매년 6월 머독의 날 행사를 개최하는데, 2007년 행사에는 "흙, 바람, 불, 물"을 주제로 한 깃발을 든 학생들의 퍼레이드와 머독의 증기 마차의 완전한 크기의 작동 복제품의 첫 번째 공개 시승이 포함되었다.^[8]

참조

_[1] 서적 Progressive Enlightenment: The Origins of the Gaslight Industry, 1780-1820 https://books.google[...] MIT Press 2012-03-02
_[2] 서적 The Middle Ages of the I.C. engine Warrendale 1999
_[3] 서적 Industry and Innovation: Selected Essays of W.H. Chaloner https://books.google[...] Routledge
_[4] 서적 Traction Engines Two Centuries of Steam Power Silverdale Books 2000
_[5] 서적 Progressive Enlightenment: The Origins of the Gaslight Industry, 1780-1820 https://books.google[...] MIT Press 2012-03-02
_[6] 간행물 Oxford Dictionary of National Biography article by John C. Griffiths, 'Murdock, William (1754–1839)' http://www.oxforddnb[...] 2007-05-21
_[7] EB1911 Murdock, William
_[8] 뉴스 "'Terrific' Murdoch Day battles the elements and wins" West Briton 2007-06-21
_[9] 웹사이트 Scottish Engineering Hall of Fame http://www.engineeri[...]