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카를 차이스

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목차

1. 개요

카를 차이스는 1816년 독일 바이마르에서 태어나, 정밀 기계 제작 기술을 익힌 후 1846년 예나에 기계 및 광학 기기 제작 공방을 설립했다. 그는 초기에 현미경, 망원경 등을 제작했으며, 특히 1847년부터 제작한 간단한 현미경이 상업적으로 성공을 거두었다. 이후 에른스트 아베와의 협력을 통해 현미경 제작 방식을 개선하고, 오토 쇼트와의 협력을 통해 광학 유리의 품질을 향상시켰다. 1888년 사망하기 전까지 혁신적인 현미경 기술 개발에 기여했으며, 그의 공방은 오늘날 칼 자이스 재단으로 이어져 광학 기기 제조업체로 명성을 이어가고 있다.

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카를 차이스
기본 정보
카를 차이스
이름카를 차이스
로마자 표기Karl Zeiss
출생일1816년 9월 11일
출생지바이마르, 작센-바이마르-아이제나흐 대공국, 독일 연방
사망일1888년 12월 3일
사망지예나, 작센-바이마르-아이제나흐 대공국, 독일 제국
국적독일
분야광학
근무 기관카를 차이스 AG
모교예나 대학교
알려진 업적렌즈 제조에 기여
카를 차이스 AG 설립
카를 차이스 서명
추가 정보

2. 초기 생애와 교육 (1816-1838)

카를 차이스는 1816년 9월 11일 바이마르(Weimar)에서 태어났다. 그의 아버지 요한 고트프리트 아우구스트 자이스(Johann Gottfried August Zeiss, 1785–1849)는 라스텐베르크(Rastenberg) 출신으로, 바이마르(Weimar) 북쪽의 부트슈테트(Buttstädt)에서 요하나 안토니에트 프리데리케 슈미트(Johanna Antoinette Friederike Schmith, 1786–1856)와 결혼했다. 칼의 어머니는 요한 볼프강 폰 괴테(Johann Wolfgang von Goethe)의 배우자인 크리스티아네 풀피우스(Christiane Vulpius)와 친척 관계였다.[5]

아버지 아우구스트는 작센-바이마르-아이제나흐(Sachsen-Weimar-Eisenach)의 수도 바이마르에서 존경받는 장식 조각가였다. 그는 왕세자이자 훗날 대공이 된 칼 프리드리히(Karl Friedrich) (작센-바이마르-아이제나흐 대공)(1783–1853)[5]와 40년 동안 깊은 우정을 나누었다. 카를 차이스는 대부인 왕세자와 그의 아버지인 대공 칼 프리드리히의 이름을 따서 세례를 받았다.[5]

당시 사회에서 고등 교육은 중요했기에, 아우구스트 자이스는 세 아들을 모두 김나지움(Gymnasium)에 보냈다. 카를은 서혜부 탈장으로 인해 학자의 길을 포기하고 기술에 더 큰 관심을 보였다. 그는 바이마르의 빌헬름 에른스트 김나지움(Wilhelm Ernst Gymnasium)을 조기에 중퇴했지만, 특별 시험을 통해 대학에서 특정 과목을 공부할 수 있었다.

1834년, 카를은 예나(Jena)로 가서 궁정 지정 정밀 기계공이자 예나 대학교(University of Jena)의 사설 강사였던 프리드리히 쾨르너(Friedrich Körner, 1778–1847) 밑에서 도제 수업을 받았다. 4년간의 도제 수업 동안 그는 예나 대학교에서 수학, 실험 물리학, 인류학, 광물학, 광학, 화학 등 다양한 강의를 수강했다. 특히, 마티아스 야코프 슐라이덴(Matthias Jakob Schleiden)의 강의는 훗날 그의 현미경 제작에 큰 영향을 주었다. 1838년에 도제 수업을 마친 그는 쾨르너의 추천과 대학 수학 증명서를 가지고 견습 여행을 떠났다.

3. 초기 경력과 작업장 설립 (1838-1846)

카를 차이스는 1834년 부활절에 예나(Jena)로 이주하여 궁정 지정 정밀 기계공이자 예나 대학교(University of Jena)의 사설 강사였던 프리드리히 쾨르너(Friedrich Körner) 밑에서 도제 수업을 받았다. 4년 동안 도제로 일했으며, 마지막 2년 동안은 학생으로 등록하여 학기당 수학이나 과학 강의를 한 과목씩 수강했다. 1838년에 도제 수업을 마치고 견습 기술자로서 슈투트가르트(Stuttgart), 다름슈타트(Darmstadt), 빈(Vienna), 베를린(Berlin) 등지를 여행하며 경력을 쌓았다.[1]

빈에서는 롤레 운트 슈빌케(Rollé und Schwilqué)에서 일하면서 빈 공과대학교의 일요일 대중 기계 강좌를 수강하고 시험에 합격하여 우수한 성적을 거두었다.[1]

1846년, 예나로 돌아온 차이스는 실험 과학 기기 제작 분야에서 독립적인 정밀 기계 제작자가 되기로 결심했다. 그는 슐라이덴과의 관계를 재개하고, 형 에두아르트의 도움을 받아 예나의 발전 상황을 파악했다.[1]

1846년 5월 10일, 차이스는 바이마르 정부에 예나에 기계공 아틀리에(atelier) 설립 허가를 신청했다. 그는 과학 기기 수요 증가와 대학 과학자들과의 긴밀한 협력의 중요성을 강조했다. 1846년 11월, 마침내 "예나에서 기계 및 광학 기기의 제작 및 판매와 정밀 기계 아틀리에 설립에 대한 허가"를 받았다.[1]

1846년 11월 17일, 차이스는 형 에두아르트에게 빌린 100Thaler로 작업장 문을 열었다. 처음에는 혼자서 다양한 물리 및 화학 기기를 제작하고 수리했으며, 거울 블랭크에서 자른 루페(Loupe)가 특히 인기가 많았다. 안경, 망원경, 현미경 등도 판매했다.[1]

4. 현미경 제작과 사업 확장 (1847-1866)

1847년 카를 차이스는 본격적으로 현미경 제작을 시작했다. 그가 만든 현미경은 루이 뱅상 슈발리에, 시몬 플뢰슬 등 경쟁사 제품보다 가격이 저렴하면서도 성능은 더 뛰어났다. 차이스 현미경은 대물대가 아닌 광학 장치를 지지하는 기둥을 움직여 초점을 맞추는 방식으로, 해부용 현미경으로 사용하기에 더 편리했다.[4]

같은 해 7월 1일, 차이스는 17세의 아우구스트 뢰버를 첫 번째 견습생으로 받아들였다. 뢰버는 이후 차이스 공방의 핵심 인물이 되었으며, 이익 배분 파트너가 될 정도로 성장했다.[5] 1847년에만 총 27개의 단순 현미경이 대공국 국경 너머의 고객들에게 판매되었다.[5] 초기 3년간은 흉작, 경제 위기, 혁명 등으로 어려움을 겪었지만, 1850년 무렵에는 프로이센 그라이프스발트 대학교로부터 좋은 제안을 받을 만큼 명성을 얻었다.[5]

1857년, 차이스는 생산 효율성을 높이기 위해 노동 분업을 도입했다. 뢰버에게 광학 부분을 맡기고, 본체의 금속 가공은 분리하는 방식이었다.

마티아스 야코프 슐라이덴은 회사 설립 초기부터 차이스에게 현미경에 집중할 것을 조언했다. 슐라이덴은 세포 해부학 연구에 필수적인 현미경의 중요성을 강조했으며, 자신의 연구 분야와도 관련이 있었기 때문에 개인적인 관심도 높았다. 이러한 조언에 따라 차이스는 단순 현미경을 지속적으로 개선했고, 레오폴트 디펠과 같은 전문가로부터 호평을 받았다. 단순 현미경의 광학계는 5탈러짜리 200배율 3렌즈 조합과 8탈러짜리 300배율 3렌즈 조합으로 구성되어, 단순 현미경의 한계를 극복했다는 평가를 받았다.

더 높은 배율을 위해서는 복합 현미경이 필요했고, 차이스는 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 복합 현미경 개발에 착수했다. 그러나 당시 기술로는 렌즈 세트를 경험적으로 조합하는 방식에 의존할 수밖에 없었다. 자이스는 이러한 방식에서 벗어나 이론적 계산에 기반한 현미경 광학계 설계를 추구했지만, 당시 전문가들은 여러 가지 이유로 불가능하다고 여겼다.

1858년, 차이스는 첫 번째 복합 현미경을 출시했다. 1861년에는 새로운 복합 현미경을 5가지 버전으로 출시했는데, 레오폴트 디펠은 이 현미경의 대물렌즈(A, C, D, F) 성능을 검사하고 칭찬을 아끼지 않았다. 특히 D 대물렌즈는 벨틀레와 하르트낙의 유사한 배율의 대물렌즈와 비교해도 손색이 없었고, F 대물렌즈는 기존 제작사의 훨씬 고가의 대물렌즈와 동등한 수준이라는 평가를 받았다.

5. 에른스트 아베와의 협력과 광학 혁신 (1866-1888)

1866년 에른스트 아베(Ernst Abbe)와의 협력은 칼 자이스 회사의 역사에서 중요한 전환점이 되었다. 당시 50세였던 자이스는 26세의 젊은 물리학자이자 예나 대학교의 사강사(비정규 교수)였던 아베와 손을 잡고, 기존의 경험적인 현미경 제작 방식의 한계를 극복하고자 했다.[5]

자이스는 경험적인 방법 대신 이론적 계산에 기반한 현미경 광학계 설계를 추구했다. 이를 위해 아베에게 작업장과 숙련된 노동자들을 제공하며 전폭적인 지원을 아끼지 않았다. 아베는 뉴턴의 링 현상을 이용한 렌즈 표면 곡률 측정, 초점 거리 및 굴절률 측정을 위한 새로운 측정 장치 개발 등 작업장 방법을 현대화했다.[5]

칼 자이스(1879) 제작 대형 현미경


1872년, 아베의 이론적 계산을 바탕으로 제작된 새로운 현미경 대물렌즈 시리즈가 출시되었다. 이 대물렌즈들은 경쟁사 제품을 능가하는 성능을 인정받았으며, 회사 카탈로그에는 "여기 제시된 현미경 시스템은 모두 예나의 에른스트 아베 교수의 최근 이론적 계산을 기반으로 제작되었습니다."라고 명시되었다.[5]

1875년, 자이스는 아베의 공헌을 인정하여 그를 파트너로 삼고 이익을 분배했다. 1876년에는 3,000번째 현미경 완성을 기념하고, 직원 수를 60명으로 늘리는 등 회사는 지속적으로 성장했다.[5]

1879년, 자이스의 아들 로데리히 자이스(Roderich Zeiss)가 회사에 합류하여 상업 및 행정 업무를 맡았고, 훗날 파트너가 되었다. 1880년, 칼 자이스는 오랜 협력자인 동물학자 에른스트 헤켈의 추천으로 예나 대학교에서 명예 박사 학위를 받았다.[5]

6. 오토 쇼트와의 협력과 유리 개발 (1879-1888)

에른스트 아베와 카를 차이스는 현미경 대물렌즈의 광학적 품질을 더욱 향상시키기 위해 특정 특성을 가진 유리를 찾고 있었지만, 당시에는 그러한 유리가 존재하지 않았다. 기존의 광학 유리는 영국, 프랑스, 스위스에서 수입했는데, 품질, 공급 안정성, 광학적 특성 선택, 납기 등 여러 면에서 만족스럽지 못했다. 특히 광학적 특성은 배치마다 일관성이 없었고, 현미경 대물렌즈에서 최상의 보정을 제공하도록 계산된 특성에 이상적인 유리는 구할 수 없었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 아베는 주요 유리 생산업체들과 광학 유리의 특성 범위를 확장하는 문제를 논의했지만, 성과를 얻지 못했다. 그러던 중, 1879년 화학자이자 유리 기술자인 오토 쇼트(Otto Schott)가 새로운 유리 조성의 특성을 파악하는 데 도움을 요청하며 아베에게 연락해왔다. 자이스와 아베는 쇼트의 문의에 적극적으로 응답했다. 쇼트는 고품질의 실험용 유리 조성물을 소량으로 생산하는 데 뛰어난 기술을 가지고 있었다. 자이스와 아베는 쇼트를 설득하여 예나로 이주시켜 실험을 확장하도록 했다.

수십 번의 성공적인 실험 후, 자이스는 자신의 신뢰성과 인맥을 이용하여 프로이센 정부로부터 재정적 지원을 받았다. 1884년, 자이스, 아베, 쇼트는 예나에 유리 공장을 설립하고, 반복 가능한 조성과 대량 생산이 가능한 수십 가지의 특성이 잘 정의된 광학 유리를 제공할 수 있게 되었다. 이 회사는 현재 Schott AG로 운영되고 있다.

1886년, 쇼트 유리 공장의 제품 라인을 발표하는 간행물에서 자이스는 아베의 연구에 기반한 새로운 대물렌즈 세트를 발표했다. 이 복색수차 보정(apochromatic) 대물렌즈는 기존 렌즈보다 더 높은 표준으로 보정되었으며, 거의 20년 동안 지속된 협업의 성공을 보여주었다. 쇼트가 개발한 크라운 유리를 사용함으로써 아베의 원리를 충분히 활용할 수 있게 되어, 새로운 종류의 현미경 대물렌즈인 "아포크로마트(Apochromat)"(약칭 "아포")와 거의 색수차가 발생하지 않는 수침식 보정 접안렌즈를 만들어냈다.

7. 말년과 죽음 (1888)

1885년 12월, 카를 차이스는 경미한 뇌졸중을 겪었으나 완전히 회복되었다.[4] 1886년 70세 생일에 대공으로부터 백색매 훈장(Order of the White Falcon)을 받았다.[4] 이 해에 아베와의 협력을 통해 개발한 아포크로마트 대물렌즈가 출시되어 이전에는 불가능했던 수준의 이미지 품질을 제공했다.[4] 러시아 의사 회의 참석자들은 이 새로운 대물렌즈에 감명받아 차이스를 명예 회원으로 추대했다.[4]

1886년 9월 24일, 1만 번째 현미경 완성을 기념하는 행사에 모든 직원과 배우자들이 초대되었고, 예나에서 수십 년 동안 기억될 만큼 성대한 파티가 열렸다.[4] 그러나 차이스의 건강은 급격히 악화되어 1888년 마지막 분기에 여러 차례 뇌졸중을 겪은 후, 1888년 12월 3일에 뇌출혈로 사망했다.[4] 차이스는 예나에 묻혔다.[4]

자이스의 묘

8. 유산과 사회적 영향

카를 차이스는 1888년 12월 3일 뇌출혈로 사망하여 예나에 묻혔다.[5] 그의 사후, 아들 로데리히 차이스와 에른스트 아베가 공동 경영을 이어갔다. 에른스트 아베는 여러 주요 연설에서 카를 차이스의 공헌을 기리고, 1889년 카를 차이스 재단(Carl-Zeiss-Stiftung)을 설립하여 그의 업적을 기념했다. 이 재단은 오늘날까지도 광학 기기 제조업체로서 높은 국제적 평가를 받으며 경영을 계속하고 있다.[5]

FC 칼 자이스 예나 축구 클럽은 그의 이름을 따서 명명되었다.[5]

9. 평가

카를 차이스는 현미경의 기계적 부분에 여러 개선 사항을 도입했지만, 획기적인 혁신을 직접 이끌지는 않았다. 그의 주요 공헌은 자신의 작업과 직원들의 제품에 최고의 정밀도를 고집하고, 과학자들과 긴밀하게 협력하여 혁신적인 환경을 조성한 데 있다.[4] 특히 이론에 기반한 현미경 대물렌즈 생산을 끈질기게 추구하고, 에른스트 아베의 연구를 전폭적으로 지원하여 광학 기술 발전에 결정적인 역할을 했다.[4]

자이스는 작업장을 대규모 기업으로 재편하고 변화시키는 과정에서 탁월한 리더십을 발휘하여, 고품질 현미경의 대량 생산을 가능하게 했다.[4] 에른스트 아베는 여러 연설에서 카를 차이스의 공헌을 기렸으며, 카를 차이스 재단을 설립하여 그의 업적을 기념했다.[4]

참조

[1] 서적 Deutsches Aussprachewörterbuch https://archive.org/[...] Walter de Gruyter
[2] 서적 Longman Pronunciation Dictionary Longman
[3] 서적 Carl Zeiss: Zeiss 1905-1945 https://books.google[...] Böhlau Verlag 1996
[4] 서적 Carl Zeiss: Zeiss 1905-1945 Böhlau Verlag 1996
[5] 웹사이트 Carl Zeiss - Unternehmer mit Herz https://www.dw.com/d[...] 2016-09-09


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