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측심기

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1. 개요

측심기는 수심을 측정하는 데 사용되는 기기이다. 초기에는 레온 바티스타 알베르티와 제이콥 퍼킨스 등이 다양한 방식의 측심기를 제안했다. 1876년 윌리엄 지멘스는 수은 튜브를 이용한 측심기를 발명했는데, 이는 전신 산업의 발달로 해저 케이블 설치에 필요한 수심 측정의 정확성을 높이기 위해 개발되었다. 지멘스의 측심기는 널리 사용된 최초의 실용적인 측심기로, 기압계와 유사한 원리로 작동하며 수은 기둥의 높이 변화를 통해 수심을 측정했다.

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측심기
개요
종류측정 도구
용도수심 측정
관련 항목음향 측심기, 수심
상세 정보
정의수심을 측정하는 기구
작동 방식수압을 이용하여 수심 측정
역사초기에는 추를 달아 수심 측정, 이후 다양한 방식 개발
종류
음향 측심기음파를 이용하여 수심 측정
수압 측심기수압을 이용하여 수심 측정
광학 측심기빛을 이용하여 수심 측정
활용
해양 조사해저 지형 파악
항해선박 안전 운항
수자원 관리저수지 수위 측정

2. 역사

레온 바티스타 알베르티와 제이콥 퍼킨스는 초기 측심기에 대한 아이디어를 제안했다.[3] 알베르티는 갈고리가 달린 밸러스트에 부착된 속이 빈 구체를, 퍼킨스는 물의 압축성을 기반으로 한 측심기를 고안했다.[4][5]

1876년 윌리엄 지멘스는 전신 산업의 필요에 의해 물에 잠기지 않는 측심기를 발명했다. 지멘스의 기기는 널리 사용된 최초의 실용적인 기기로, 이전의 어떤 것과도 매우 달랐기 때문에 종종 측심기의 발명가로 여겨진다. 그의 기기는 기압계와 유사하게 작동하는 수은 튜브로 구성되었다.[6] 배 아래 물의 깊이가 깊을수록 중력이 약해진다는 이론을 바탕으로, 해저 전신 케이블 설치에 중요한 해저의 정확한 깊이 측정에 기여하였다.[7][8]

2. 1. 초기 측심기

레온 바티스타 알베르티(1404–1472)는 초기 측심기에 대한 아이디어를 제안했다. 그는 갈고리가 달린 밸러스트에 부착된 속이 빈 구체를 물 속에 넣었다. 구체가 바닥에 닿으면 밸러스트에서 분리되어 수면 위로 떠올랐다. 깊이는 수면으로 떠오르는 데 걸린 시간을 통해 (다소 부정확하게) 결정되었다.[3] 제이콥 퍼킨스(1766–1849)는 물의 압축성을 기반으로 한 측심기를 제안했다.[4] 이 기기는 실린더 안에 밀봉된 물의 압축을 위한 피스톤의 움직임이 실린더 외부의 물의 압력, 즉 깊이에 따라 달라지는 원리였다. 피스톤이 움직인 거리는 다시 수면으로 올렸을 때 측정할 수 있었다.[5]

1876년 윌리엄 지멘스는 물 속에 잠기지 않아도 되는 측심기를 발명했는데, 이는 전신 산업의 필요에 의해 촉발되었다. 지멘스의 기기는 널리 사용된 최초의 실용적인 기기로, 이전의 어떤 것과도 매우 달랐기 때문에 종종 측심기의 발명가로 여겨진다. 그의 기기는 기압계와 유사하게 수은 튜브로 구성되었다.[6] 중력의 힘 아래에서 작용하는 수은의 압력은 얇은 강철판을 아래로 밀어 변형시켰다. 따라서 기둥 내 수은의 높이는 지구 중력장의 세기에 비례했다. 이 기기의 이론은 배 아래의 물의 깊이가 깊을수록 중력이 약해진다는 것이었다. 이는 물이 지구 지각의 암석보다 밀도가 훨씬 낮기 때문이다.[7] 19세기 중반부터 해저 전신 케이블이 전 세계에 설치되었다. 해저의 정확한 깊이에 대한 지식은 이 작업에 중요했다. 이전에는 납줄을 이용한 수심 측정으로 깊이를 측정했는데, 이는 시간이 오래 걸리고 어려운 방법이었다.[8]

2. 2. 지멘스의 측심기

윌리엄 지멘스가 1876년에 발명한 측심기는 물 속에 잠기지 않고도 수심을 측정할 수 있는 최초의 실용적인 기기였다.[6] 이 기기는 전신 산업의 발전에 필수적이었으며, 특히 해저 전신 케이블 설치 작업에 널리 사용되었다.[8] 지멘스는 이 혁신적인 기기의 발명으로 측심기의 발명가로 여겨지기도 한다.[6]

지멘스의 측심기는 기압계와 유사하게 수은 튜브로 구성되었다.[6] 지구 중력장의 세기에 따라 수은 기둥의 높이가 달라지는 원리를 이용했다. 즉, 배 아래 물의 깊이가 깊을수록 중력이 약해져 수은 기둥의 높이가 낮아지는 것이다. 이는 물이 지구 지각의 암석보다 밀도가 낮기 때문이다.[7]

19세기 중반, 전 세계적으로 해저 전신 케이블 설치가 활발해지면서 해저의 정확한 깊이를 파악하는 것이 중요해졌다. 이전에는 납줄을 이용한 수심 측정 방식을 사용했지만, 이는 시간이 오래 걸리고 어려운 작업이었다.[8] 지멘스의 측심기는 이러한 어려움을 해결하고 해저 지형 탐사에 크게 기여했다.

참조

[1] 웹사이트 Merriam-Webster http://www.merriam-w[...]
[2] 웹사이트 Water Words Dictionary http://water.nv.gov/[...]
[3] 서적 A Pictorial history of inventions: from plough to Polaris Weidenfeld and Nicolson 1962
[4] 간행물 Boston Monthly Magazine
[5] 논문 Experiments on the specific gravity of sea water drawn in different latitudes and from various depths in the Atlantic 1821-01
[6] 간행물 The Practical Magazine 1876
[7] 논문 Obituary: Sir William Siemens https://digital-libr[...]
[8] 서적 The Electric Telegraph: A Social and Economic History David and Charles 1973



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