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제이컵 퍼킨스

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목차

1. 개요

제이컵 퍼킨스는 1766년에 태어나 1849년에 사망한 미국의 발명가이자 기술자이다. 그는 못 제조 기계, 대포 구멍 뚫는 기계, 조압계 등을 발명했으며, 인쇄 기술 혁신을 통해 위조 방지 지폐 제작에 기여했다. 또한 증기 기관, 냉동 기술 등 다양한 분야에서 선구적인 역할을 했다. 그는 영국에서 인쇄 사업을 성공적으로 이끌었고, 국립 실용 과학 박물관을 설립하기도 했다.

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제이컵 퍼킨스 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
이름제이컵 퍼킨스
출생1766년 7월 9일
출생지매사추세츠주뉴베리포트
사망1849년 7월 30일
사망지런던
국적미국
토마스 에드워즈의 퍼킨스 초상화, 1826년
토마스 에드워즈가 그린 퍼킨스의 초상화 (펜들턴 석판화 인쇄), 1826년
직업
직업발명가, 기계 엔지니어, 물리학자
알려진 업적강철판 인쇄
증기 기관
냉장 기술
대포 기술

2. 생애

제이컵 퍼킨스는 매사추세츠주 뉴버리포트에서 태어나 어린 시절을 보냈다. 12세까지 학교 교육을 받은 후 금세공 도제 생활을 시작했으며, 스승 사후에는 금 구슬 제작과 신발 버클 제조 사업을 운영했다. 21세에는 매사추세츠 조폐국에서 동전 다이 제작에 참여하며 기술력을 인정받았다.

이후 영국으로 건너가 활동하며 냉난방 기술 분야에서 중요한 업적을 남겼다. 특히 아들 앤지어 마치 퍼킨스와 협력하여 중앙 난방 시스템을 개발했으며, 액화 암모니아를 이용한 냉동 기술 연구에도 기여했다.

1843년 은퇴한 그는 1849년 런던에서 생을 마감했으며, 켄살 그린 묘지에 안장되었다.

2. 1. 초기 생애

제이컵 퍼킨스는 12세까지 매사추세츠주 뉴버리포트에서 학교를 다녔다. 이후 같은 지역의 금세공인 데이비스 밑에서 도제 생활을 시작했다. 데이비스가 3년 뒤 사망하자, 15세가 된 퍼킨스는 스승의 금 구슬 제작 사업을 이어받았고, 여기에 신발 버클 제조를 추가하여 사업을 운영했다. 21세에는 매사추세츠 조폐국에 고용되어, 독수리와 아메리카 원주민이 새겨진 구리 페니 동전을 찍어낼 다이를 제작했다.

2. 2. 영국에서의 활동

제이콥 퍼킨스는 냉난방 기술에 대한 특허를 가지고 있었다. 1829년에서 1830년 사이에 그는 둘째 아들 앤지어 마치 퍼킨스와 협력하여, 자신의 밀폐 튜브 원리를 이용한 중앙 난방 시스템을 개발하고 설치하는 사업을 진행했다. 또한, 난방 연구 과정에서 액화 암모니아가 냉각 효과를 일으킨다는 사실을 발견하고 이를 바탕으로 냉동 기계 연구에도 힘썼다.

2. 3. 미국으로 귀환과 사망

그는 1843년에 은퇴하였고, 1849년 7월 30일 런던에서 83세의 나이로 사망했다.[1] 그는 런던의 켄살 그린 묘지에 묻혔다.

3. 주요 발명 및 업적

제이컵 퍼킨스는 다양한 분야에서 중요한 발명과 업적을 남긴 발명가이다. 그는 젊은 시절 못을 자동으로 생산하는 기계를 개발하여 사업적 성공을 거두었으며, 1812년 전쟁 시기에는 대포 가공 기술 발전에도 기여했다. 또한 물의 압축 원리를 이용한 조압계를 발명하여 해양 깊이 측정에 활용될 수 있는 길을 열었다.

특히 퍼킨스는 인쇄 기술 분야에서 뛰어난 업적을 남겼다. 그는 위조 방지 기술이 적용된 지폐 인쇄 방식을 개발하여 미국과 영국에서 활동했으며, 영국에서는 찰스 히스, 기디온 페어먼 등과 함께 퍼킨스 베이컨 회사를 설립했다. 이 회사는 세계 최초의 접착식 우표인 페니 블랙을 인쇄하는 등 국제적인 명성을 얻었다.

증기 기관 기술 분야에서도 퍼킨스는 고압 증기 기술을 선도적으로 연구하여 실험적인 증기 기관과 초기 형태의 자동 화기인 ''증기총''을 개발했다. 더불어 현대 냉동 기술의 기초가 되는 증기 압축 냉동 사이클을 발명하여 1834년에 특허를 취득했으며, 런던에 국립 실용 과학 박물관을 설립하여 당대의 과학 기술 발전을 대중에게 알리는 데에도 힘썼다.

3. 1. 못 제조 기계

1790년, 24세의 제이컵 퍼킨스는 바이필드에서 못을 자르고 머리를 만드는 기계를 만들었다. 1795년, 그는 개선된 못 기계에 대한 특허를 받았고, 매사추세츠주 에임즈베리의 포와우 강에서 못 제조 사업을 시작했다.

3. 2. 대포 구멍 뚫는 기계

그는 1812년 전쟁 동안 대포 구멍을 뚫는 기계를 제작하는 데 참여했다.

3. 3. 조압계

퍼킨스는 물의 압축에 관해 연구했으며, 수압을 이용하여 바다의 깊이를 측정하는 데 사용될 수 있는 조압계를 발명했다.[1]

3. 4. 인쇄 기술 혁신

퍼킨스 D 실린더 인쇄기


퍼킨스는 당시 영국 조각가들도 인정할 만큼 우수한 품질의 강철판을 제작했으며, 조각가 기디온 페어먼과 함께 인쇄 사업을 시작했다. 이들은 교과서를 시작으로 위조가 어려운 지폐 제작에도 힘썼다. 1809년, 퍼킨스는 아사 스펜서로부터 스테레오타입 기술(대량의 지폐 인쇄를 가능하게 하여 위조를 어렵게 만드는 기술)을 구매하여 특허를 등록하고 스펜서를 고용했다. 퍼킨스는 새로운 강철 조각판 도입을 포함하여 인쇄 기술 분야에서 몇 가지 중요한 혁신을 이루었다. 이 판을 사용하여 그는 미국 최초로 강철판에 조각하여 인쇄한 책인 'The Running Hand'(각 8페이지 분량의 교과서)를 출판했다. 이후 그는 보스턴 은행과 국립 은행을 위한 지폐를 제작했으며, 1816년에는 인쇄소를 설립하고 필라델피아의 제2 국립 은행 통화 인쇄 입찰에도 참여했다.

퍼킨스가 제작한 미국 지폐의 높은 인쇄 품질은 당시 광범위한 지폐 위조 문제로 고심하던 영국 왕립 학회의 주목을 받았다. 1819년, 퍼킨스는 인쇄 사업 파트너인 기디온 페어먼과 함께 아사 스펜서를 고용하고, 영국 조각가 겸 출판인 찰스 히스의 권유에 따라 영국으로 건너갔다. 이는 "위조 불가능한 지폐" 제작에 대한 2만파운드의 보상을 얻기 위함이었다. 그들은 견본 지폐를 왕립 학회 회장인 조지프 뱅크스 경에게 보여주었다. 영국에 인쇄소를 차리고 몇 달 동안 견본 지폐를 제작했지만, 뱅크스 경은 발명가가 영국 출신이어야 한다는 입장을 고수하여 즉각적인 채택은 이루어지지 않았다.

그럼에도 불구하고 영국에서의 지폐 인쇄 사업은 결국 성공을 거두었으며, 퍼킨스는 찰스 히스[1] 및 그의 동료 기디온 페어먼과 협력하여 사업을 진행했다. 이들은 함께 'Perkins, Fairman and Heath'라는 파트너십을 결성했다. 이 회사는 나중에 퍼킨스의 사위인 조슈아 버터스 베이컨이 찰스 히스의 지분을 인수하면서 Perkins, Bacon으로 사명을 변경했다. 퍼킨스 베이컨은 여러 은행과 외국에 우표를 공급하는 주요 업체로 성장했다.[5] 특히 1840년에는 영국 정부를 위해 세계 최초의 사전 접착식 우표인 1d 블랙과 2d 블루 우표를 생산했으며,[6] 로즈 엔진이라는 기계를 사용하여 복잡한 배경 무늬를 인쇄함으로써 위조 방지 기능을 강화했다.[7]

한편, 제이콥 퍼킨스가 영국에서 활동하는 동안 그의 형제는 미국에서 인쇄 사업을 계속 운영했으며, 중요한 화재 안전 관련 특허를 통해 수익을 창출했다. 찰스 히스와 제이콥 퍼킨스는 일부 프로젝트에서 협력하기도 했지만, 각자 독립적인 사업 활동도 병행했다.

3. 5. 증기 기관

1816년, 제이컵 퍼킨스는 필라델피아에서 올리버 에반스와 함께 증기 동력 연구를 시작했다. 1822년에는 2000psi[8]에 달하는 압력에서 작동하는 실험적인 고압 증기 기관을 개발했다. 당시 기술로는 실용화하기 어려웠지만, 이 개념은 약 100년 뒤에 다시 주목받았다. 퍼킨스가 만든 보일러는 최초의 플래시 보일러이자 초기 향류 열교환기의 사례로 평가받는다.[8] 이 수관 보일러는 화실을 가로지르는 무거운 주철 재질의 사각형 단면 수관들로 이루어졌으며, 이 관들은 화실 바깥의 가열되지 않는 파이프와 연결되었다. 수관들은 세 개의 층으로 배열되었는데, 물은 위층으로 공급되고 증기는 아래층에서 추출되는 향류식 구조였다. 1927년, 그의 후손인 로프터스 P. 퍼킨스는 이 보일러에 대한 강연에서, 1918년까지 사용된 것으로 추정되는 40bhp 엔진의 약 0.32cm 구리 파이프를 선보이기도 했다.[8]

퍼킨스는 고압 증기 기술을 응용하여 ''증기총''을 발명하기도 했다. 이는 화약 대신 증기의 힘으로 작동하는 초기 형태의 완전 자동 기관총이었다. 최초의 자동 화기는 아니었지만, 많은 양의 탄환을 장전할 수 있는 초기 발명품 중 하나였다. 이 증기총은 분당 1,000발의 속도로 머스킷 탄환을 발사할 수 있었다. 하지만 웰링턴 공작은 증기총이 '너무 파괴적'이라는 이유로 도입을 거부한 것으로 알려져 있다.[8]

1827년, 퍼킨스는 영국에서 단류식 증기 기관을 처음으로 사용한 인물이 되었다. 이후 1849년 사우스이스턴 철도의 증기 기관차가 단류식 시스템으로 개조되었으나, 이것이 누구의 아이디어였는지는 명확하지 않다.[9]

퍼킨스는 자신이 개발한 밀폐 튜브 시스템을 증기 기관차 보일러에도 적용했다. 이 원리를 이용한 여러 대의 기관차가 1836년 런던 앤드 사우스 웨스턴 철도용으로 제작되었는데, 이는 고압 증기 기관차의 매우 초기 사례에 해당한다.

3. 6. 냉동 기술

퍼킨스 초상화, ''유용하고 재미있는 지식의 미국 잡지'' 1835


퍼킨스는 1834년 8월 14일 특허를 받은 증기 압축 냉동 사이클의 최초 발명자로 여겨진다.[11] 특허의 제목은 "얼음 생산 장치 및 방법, 유체 냉각"이었다. 이 아이디어는 1805년에 아이디어를 떠올렸지만 실제로 냉장고를 만들지는 못했던 또 다른 미국 발명가 올리버 에반스로부터 영감을 받았다. 동일한 내용의 특허는 스코틀랜드[12]와 잉글랜드[13]에서도 별도로 부여되었다.

3. 7. 국립 실용 과학 박물관

1832년 퍼킨스는 런던 웨스트 스트랜드의 애들레이드 거리에 국립 실용 과학 박물관을 설립했다. 이곳은 현대 발명품을 전시하는 데 전념했다. 그의 증기총이 인기 있는 전시물이었지만, 군대에서는 큰 관심을 받지 못했다.[10]

4. 특허

제이콥 퍼킨스는 다음과 같은 다수의 특허를 가지고 있다:[14]

특허 번호내용날짜
GB 4400/1819장식 선삭 및 조각에 적용 가능한 기계 및 도구, 조각된 작업물이나 기타 작업물을 한 금속 표면에서 다른 금속 표면으로 옮기는 방법, 금속 다이 및 매트릭스 형성; 지폐 및 기타 종이 인쇄를 위한 판 및 프레스 제작; 화폐 주조, 메달 스탬핑 및 기타 목적을 위한 다이 및 프레스 제작1819년 10월 11일
GB 4470/1820고정식 및 휴대용 펌프의 구조1820년 6월 3일
GB 4732/1822증기 기관1822년 12월 10일
GB 4792/1823팬, 보일러 또는 기타 용기에서 유체의 증기를 이용한 가열, 비등 또는 증발1823년 5월 17일
GB 4800/1823증기 기관1823년 6월 5일
GB 4870/1823증기 보일러 및 기타 용광로의 구조1823년 11월 20일
GB 4952/1824포탄 및 기타 발사체 발사1824년 5월 15일
GB 4998/1824선박 추진1824년 8월 9일
GB 5237/1825침대, 소파 및 기타 유사 물품의 구조1825년 8월 11일
GB 5477/1827증기 기관의 구조1827년 3월 22일
GB 5806/1829증기선 추진 기계1829년 7월 2일
GB 6128/1831증기 발생1831년 7월 2일
GB 6154/1831증기 발생;– 특정 목적을 위한 유체 증발 및 비등에 적용 가능1831년 8월 27일
GB 6275/1832공기 불어넣기 및 배출;– 다양한 목적에 적용 가능1832년 6월 9일
GB 6336/1832특정 경우에 구리의 열에 의한 산화를 방지1832년 11월 20일
GB 6662/1835얼음 생산 및 유체 냉각 장치 및 수단 [15] (steamindex는 1834년으로 잘못 기재)1835년 8월 14일
GB 7059/1836증기 기관; 증기 발생; 특정 목적을 위한 유체 증발 및 비등1836년 4월 12일
GB 7114/1836요리 기구1836년 6월 13일
GB 7242/1836증기 기관, 용광로 및 보일러 ;- 부분적으로 다른 목적에도 적용 가능1836년 12월 3일



퍼킨스는 일부 기술을 구매하여 여러 국가에서 특허를 받았으며, 진정한 발명가들(아사 스펜서와 올리버 에반스의 경우와 같이)을 고용하기도 했다.

5. 가족

제이컵은 1790년 11월 11일 뉴버리(Newburyeng)에 사는 한나 그린리프(Hannah Greenleafeng)와 결혼하여 아홉 명의 자녀를 두었다. 그의 둘째 아들인 앤지어 마치 퍼킨스(Angier March Perkinseng, 1799–1881)는 뉴버리포트(Newburyporteng)에서 태어났으며, 1827년 영국으로 건너가 아버지와 함께 사업을 하다가 아버지 사후 사업을 물려받았다. 제이컵의 손자인 로프터스 퍼킨스(Loftus Perkinseng, 1834–1891)는 생애 대부분을 영국에서 보냈다. 그는 1880년에 증기 기관에 초고압 증기를 적용하는 실험을 했고, 요트 ''앤트러사이트''(Anthraciteeng)를 건조하기도 했다.[1]

참조

[1] EB1911
[2] 웹사이트 History of refrigeration http://www.historyof[...]
[3] 웹사이트 Book of Members, 1780–2010: Chapter P http://www.amacad.or[...] American Academy of Arts and Sciences 2014-08-07
[4] 웹사이트 APS Member History https://search.amphi[...] 2021-04-05
[5] 문서 McConnell (2004)
[6] 웹사이트 "Perkins D cylinder Printing Press", ''Victorian Web.'' http://www.victorian[...] Victorianweb.org 2013-01-10
[7] 서적 Stanley Gibbons Great Britain Specialised Stamp Catalogue, volume 1: Queen Victoria Stanley Gibbons 1970-07
[8] 서적 Experimental Flash Steam TEE Publishing
[9] 서적 The British Steam Railway Locomotive 1825–1925 Ian Allan
[10] 문서 Morus (1998) pp. 75–83
[11] 문서 Greville Bathe and Dorothy Bathe, ''Jacob Perkins, His Inventions, His Times & His Contemporaries'', The Historical Society of Pennsylvania, 1943, P. 149
[12] 간행물 List of Scottish Patents granted in Scotland from 18th March to 16th June 1836 https://books.google[...] Adam & Charles Black 2011-01-23
[13] 간행물 Specification of the Patent granted to Jacob Perkins for improvements in the Apparatus and Means for producing Ice and in cooling Fluids https://books.google[...] J. S. Hodson 2011-01-23
[14] 웹사이트 Jacob and Loftus Perkins https://steamindex.c[...] Steamindex.com 2013-01-10
[15] 서적 The Repertory of patent inventions [formerly The Repertory of arts ... - Google Books https://books.google[...] 2013-01-10


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