01. 1482년∼1800년 태엽자동차와 증기자동차

01. 1482년∼1800년 태엽자동차와 증기자동차      인류는 기원전 3200년 쯤 바퀴를 발명했고, 바퀴는 수레로, 수레는 자동차로 인간의 발을 대신하는 문영을 일궈왔다. 레오나르도 다빈치가 1482년에 만든 태엽자동차가 인류 최초의 자동차, 그리고 1769년 니콜라 조세프 퀴뇨가 제임스 와트의 증기기관을 이용해 세바퀴 자동차를 만들면서 본격적인 “자동차 시대”의 막이 열리게 됐다.    1482년 레오나르도 다빈치(Leonardo da Vinci, 1452∼1519)의 태엽 자동차 발명 : 인류 최초의 인위적인 동력으로 만들어진 자동차는 이탈리아의 레오나르도 다빈치가 1482년경 만든 벽시계 태엽 자동차라는 것이 정설이다. 1482년 레오나르드 다빈치는 어느 날 벽시계에 태엽을 감아주다가 실수로 태엽을 감는 열쇠가 튕겨져 나와서 이마를 다치게 되었다. 여기서 아이디어를 얻은 다빈치는 태엽의 풀어지는 힘을 이용하여 오늘날 자동차의 기원이라 믿는 달리는 태엽자동차를 처음 만들었다.    1500년 명나라 등옥함이 자명종 시계의 원리를 이용한 자행차(自行車) 제작    1599년 시몬 스테빈(Simon Stevin), 풍력자동차 발명 : 폴란드의 수학자 시몬 스테빈(Simon Stevin)은 직경이 1.5미터나 되는 큰 나무바퀴가 4개 달린 돛단수레를 만들어 28명을 태우고 바닷가에서 34km/h로 68km나 달렸다고 한다.  1630년 이탈리아의 죠반니 브랑카, 터빈 원리(Turbine) 발견 : 이탈리아의 죠반니브랑카는 보일러에서 노즐을 통해 분출되는 증기가 바퀴의 구멍 뚫린 틀을 불어 바퀴를 돌리는 메커니즘, 즉 기아에 의하여 작동한다는 원리를 발견하게 된다. 이것이 증기터빈이다.  1665년 프래들린 펠피스트 신부, 벨피스트의 증기차(Verbies's stream cart) : 포르투갈의 선교자이자 천문학자인 프래들린 펠피스트 신부는 네 개의 바퀴를 가진 총길이 60cm의 증기 자동차와 같은 이상한 고안품을 만들었다. 벨피스트의 증기차는 고정된 다섯번째의 뒷바퀴에 의해 방향타를 잡고 빙글빙글 돌았으며, 이 에어리필러에 한번 급수한 것으로 약 한 시간을 달렸다. 펠피스트 신부의 증기차 실험이 이루어진 정확한 시기는 모르지만 1665년에서 1680년 사이에 이루어 졌다는 것은 틀림이 없다.    1673년 네덜란드의 호이헨스는 프랑스에서 실린더내의 화약을 연소시키면서 동력을 얻는 화약엔진을 발명.    1680년 포르투갈의 벨피스트는 증기를 이용해 1시간 정도 달릴 수 있는 증기 자동차와 유사한 것을 만들었다.    1690년 물리학자 도나빠빵, 수증기에 의한 피스톤운동 : 프랑스의 물리학자 도나빠빵에 의해 수증기를 이용해서 수직 실린더 내부의 피스톤을 움직이는 기계가 설계 되었다. 외부로부터 열을 가열하면 물이 팽창하여 증기가 되어 피스톤을 밀어 올리고 냉각하면 증기가 위축되어 내부의 기압이 낮아지고 여기에 중력이 가해져서 피스톤을 내리는 구조로 되어 있었다.    1693년 토머스 서베리(Thomas Savery), 대기압식 증기기관 발명 : 1693년 증기를 이용한 양수 펌프를 발명하여 1698년에 특허권을 얻었다. 이 펌프의 구조는 간단한 것으로 물을 빨아올리기 위한 기압과 물을 밀어내기 위한 증기압을 동시에 이용한 것이었다. 이 서베리 기관은 불완전하고 출력도 제한된 것이었으므로 1712년부터 뉴커먼 기관으로 대체되었지만 동력 기술사상 중요한 의의를 가진다.    1698년 영국의 토머스 서베리가 증기의 팽창력과 대기 압력을 교대로 움직이는 증기엔진을 발명.    1712년 토마스 뉴커먼(Thomas Newcomen), 뉴커먼식 증기기관 발명 :최초의 상업적인 증기기관이다. 뉴커먼 기관은 물을 가열하여 증기를 발생시켜 지하 100피트의 깊이에서 2.5톤의 물을 끌어 올리는데 약28kg의 석탄이 필요한 대기압 증기기관을 만들었다    1765년 영국의 제임스 와트가 증기 기관 발명 : 와트(Watt)는 뉴커먼(Thomas Newcomen)의 기관을 회전식으로 바꾸는데 성공함으로써 증기기관을 완성하게 된다. 일량이나 힘의 단위인 와트(W)는 제임스 와트의 이름을 따서 붙인 것이다.      1769년 프랑스에서 니콜라 퀴뇨의 증기자동차 발명 : 프랑스의 공병대위였던 니콜라스 죠셉 퀴뇨(Nicholas Joseph Cugnot)는 대포를 견인할 목적으로 3륜 증기자동차 2대를 만들었다고 한다. 무거운 보일러와 실린더 2개를 앞바퀴에 얹었던 그의 자동차는 속도가 겨우 시속 5km 정도였으며, 조향이 어렸웠을 뿐만 아니라 보일러도 15분마다 물을 보충해야 했으며, 브레이크 장치도 없어 결국 파리 교외의 언덕길에서 벽에 부딪혀 화재를 일으켰다고 한다. 자동차의 시초로서 기록된 퀴뇨의 자동차는 자동차 역사상 교통사고를 낸 제1호 자동차로도 기록 되어있다.    1771년 조셉 뇨노의 증기자동차용 라쳇트 기어 구동장치 발명하여 운반 자동차인 파르디에를 제작. C자형 강철 스프링이 장착된 코치형 마차가 유럽에 등장.    1776년 스코틀랜드 출신의 제임스 와트(James Watt, 1736∼1819)는 볼턴과 함께 증기압 조정이 가능한 단일 작동 방식의 증기 엔진을 발명 : 1780 증기기관 왕복운동을 시키는 증기기관을 권유하였고, 1781년 기관의 각 사이클 마다 유성 기어 장치를 고안하여 이 문제를 해결했다. 1782년 복동식 기관으로 특허를 받았다. 이 기관은 가동보와 피스톤을 단단히 연결하는 새로운 방법이 필요했다. 그는 이 문제를 1784년 수평운동장치의 발명으로 해결했고, 그는 이것을 “내가 발명한 장치 중 가장 천재적이고 간단한 작품”이라고 서술했다. 4년 후 볼턴의 제안에 따라 기관의 속도를 자동제어하는 원심조속기의 활용과 1790년 발명한 압력계를 이용해 실제적인 와트 기관을 완성했다.    1781년 제임스 와트는 윌리엄 머독과 함께 유성기어 발명    1782년 제임스 와트는 원심 거버너를 사용하는 복동 증기엔진을 발명    1784년 윌리암 머독(William Murdock), 3륜소형증기차 : 영국의 제임스 와트 회사의 기술자였던 윌리암 머독은 구리로 만든 길이 48cm의 3륜 소형 증기차를 만들었다.  1788년 영국인 로버트 포니스, 3륜 증기트랙터를 제작를 제작하였다.  1790 미국의 하트리(Hartley), 압축공기의 힘으로 나아가는 차를 이론적으로 발표 : 그 후에도 증기자동차에 대한 기술 연구는 유럽 각지에서 활발히 진행되었다. 1791년 나탄 리드(Nathan Read)는 고압력 보일러와 개량된 실린더에 대한 특허를 얻고 이들을 자동차에 적용하려는 시도를 시작했다.