진공 기술 발전 역사에 대해서

 진공 기술의 역사에서 빠질 수 없는 인물이 여럿 있지만, 그 이야기의 시작은 대부분 에반젤리스타 토리첼리부터 시작한다. 그는 1643년 피사에서 행한(통산 불리우는 토리첼리의 실험, 참고 문서 1.) 실험을 통해 진공의 존재를 증명해낸 것으로 진공 관련 역사에서 가장 큰 시작점을 찍은 인물이다(그의 친구 Viviani를 잊으면 안된다).

 토리 첼리는 이실험에서 대기압이 접시에 압력을 가해 수은이 빠져나오지 않음을 밝혀냈으며, 며칠 동안 실험을 계속하여 대기압이 변함에 따라 수은 기둥의 높이도 변하는 것을 알아냈다. 관의 위쪽에 생기는 공간을 토리첼리의 진공이라고 부른다. 이런 토리첼리의 발견은 기압계의 시작이 되었으며,  압력의 단위로 사용되는 Torr 단위(참고문서 2.) 역시 토리첼리의 이름에서 따온 것이다. 

 토리 첼리 이후 더디기만 했던 진공 기술의 발전 속도는 몇몇 인물의 등장과 함께 가속도가 붙으면서 발전하기 시작한다. 그 인물들 중에서 가장 중요한 인물 몇명을 언급해 보면, Otto von Guericke, McLeod, Gaede 등을 이야기 할 수 있다.

 이 인물들이 중요한 이유는 배기, 즉 인간이 진공상태를 인위적으로 만들기 위한 초석을 다졌다는 점이다. 진공을 만들기 위해서는 챔버, 배기 장치, 압력을 측정하는 장치가 있어야 기술적인 무엇인가를 할 수 있다. 그런면에서 배기의 시작 오토 폰 귈 진공 기술의 역사에서 빠질 수 없는 인물이 여럿 있지만, 그 이야기의 시작은 대부분 에반젤리스타 토리첼리부터 시작한다. 그는 1643년 피사에서 행한(통산 불리우는 토리첼리의 실험, 참고 문서 1.) 실험을 통해 진공의 존재를 증명해낸 것으로 진공 관련 역사에서 가장 큰 시작점을 찍은 인물이다(그의 친구 Viviani를 잊으면 안된다).

 

 토리 첼리는 이실험에서 대기압이 접시에 압력을 가해 수은이 빠져나오지 않음을 밝혀냈으며, 며칠 동안 실험을 계속하여 대기압이 변함에 따라 수은 기둥의 높이도 변하는 것을 알아냈다. 관의 위쪽에 생기는 공간을 토리첼리의 진공이라고 부른다. 이런 토리첼리의 발견은 기압계의 시작이 되었으며, 압력의 단위로 사용되는 Torr 단위(참고문서 2.) 역시 토리첼리의 이름에서 따온 것이다. 

 

 토리 첼리 이후 더디기만 했던 진공 기술의 발전 속도는 몇몇 인물의 등장과 함께 가속도가 붙으면서 발전하기 시작한다. 그 인물들 중에서 가장 중요한 인물 몇명을 언급해 보면, Otto von Guericke, McLeod, Gaede 등을 이야기 할 수 있다.

 

 이 인물들과 업적이 중요한 이유는 배기, 즉 인간이 진공상태를 인위적으로 만들기 위한 초석을 다졌다는 점이다. 진공을 만들기 위해서는 챔버, 배기 장치, 압력을 측정하는 장치가 있어야 기술적인 발전을 이룰 수 있다. 그런면에서 배기의 시작 오토 폰 귀락케, 진공계의 시작을 알린 McLeod, 로터리 펌프의 시작 Gaede 는 굉장히 큰 역할을 했고, 이 들의 역할 덕분에 인류의 진공 기술에 폭발적인 가속이 붙을 수 있었다고 평가 할 수 있다.

 

1. Otto von Guericke(오토 폰 귀릭케)

 

 독일의 물리학자이면서, 진공에 관한 실험을 많이 했다. 대표적인 실험이 바로 진공 구 실험이다. (이런 실험이 가능했던 것은 그가 시장이었기 때문이 아닐까 생각해본다.)

오토 폰 귀락케의 구 실험

 이 실험보에서 우리가 주목해서 봐야 하는 것은 그가 진공을 만드는 것은 곧 배기라는 것에 착안하여, 펌프를 통한 배기실험을 진행 하면서 구라는 챔버와 공기펌프를 개발 했다는 것이다.

 

2. McLeod(맥라우드 게이지)

 

 McLeod는 맥라우드 진공계로 알려져 있다. 그가 계발한 진공계는 진공계의 검정에 사용되고 있으며, 그의 업적은 진공의 정도를 측정하는 계측기를 개발 시작 문을 열었다는 것이다.

 특히, 맥라우드 게이지는 기하학적인 크기와 중력의 가속도 등 기본적인 물리량의 측정만으로 실제적인 전체 압력을 구할 수 있는 진공계로서 가장 낮은 압력까지 측정이 가능하기 때문에 다른 진공계를 교정 할 때의 기준 진공계로서 사용이 가능하다는 것이 장점이고, 이것은 계측기의 기준으로서 진공 기술 발전에 큰 역할을 했다.

 

3. Gaede(게데 로터리 펌프, 게더 펌프)

 

 인간이 인위적으로 진공 상태를 만들기 위해서는 배기 장치가 반드시 있어야 한다. 이러한 면에서 큰 역할을 한 것이 Gaede이다. 그가 1905년에 고안한 로터리 펌프는 인위적인 진공상태를 만들기 위한 기술적 진보 측면에서 매우 큰 역할을 했다. 이러한 배기 장치의 개발은 진공 분야에서 기술적인 발전에 가속도를 붙이기 충분했다.

 

 

참고 문서

1. 위키백과 토리첼리의 실험
2. 위키백과 압력 단위 Torr
3. User's Guide to Vacuum Technology, 3rd edition, John F. O'Hanlon
4. 두산백과 오토 폰 귀릭케
5. 센서 용어 사전
6. AVS