수직 상승의 장치가 과거에도 없었던 것은 아니다. 기원전 236년 아르키메데스는 도르래에 줄을 매달아 사람들이 잡아당기는 원시적인 형태의 엘리베이터를 만들기도 했고, 실제로 프랑스의 루이 15세는 이를 활용해 노예들이 줄을 잡아당기면 자신은 반대 쪽 줄에 매달린 의자를 타고 2층으로 올라가는 '나르는 의자' 라는 장치를 사용했었다. (티베트 지방에서는 지금도 대형 두레박에 사람을 실어 옮기는 장치를 사용하고 있다)
이러한 장치들은 이후 개량을 거듭하기는 했지만 인력을 이용해야 하는 근본적인 단점 때문에 발전에 한계를 갖다가, 최초의 인공적인 동력이라 할 수 있는 증기기관이 발명되면서 급속한 발전을 이루기 시작했다. 1835년 영국 런던에서 선을 보인 '증기기관식 화물 엘리베이터' 가 그것이다. 이 엘리베이터는 엘리베이터 칸에 줄을 매단 뒤 증기 터빈으로 돌아가는 중심축에 줄이 감기도록 하는 방식인데, 줄이 그 하중을 이기지 못하고 끊어지는 경우가 많아 화물에만 주로 사용됐다.
이같은 발전은 증기기관이 영국에서 가장 먼저 개발된 탓이라고 볼 수도 있다. 하지만 당시 런던의 경우 산업혁명의 심장부 답게 극도록 밀집된 도시환경에 처했었고, 이는 자연히 2층 공장, 3층 공장으로 이어지며 '수직 운송' 의 필요성이 대두되었다는 점이 더 큰 이유일 것이다.
1845년 영궁의 윌리엄 톰슨 경은 이 화물 엘리베이터를 개량, 수압을 이용하는 방식을 선보였다. 기다란 원통 아래에 물을 채워 넣고 펌프로 물을 밀어 넣으면 그 압력으로 원통 윗부분에 설치된 엘리베이터가 서서히 올라가고, 내려갈 때는 다시 물을 빼는 방식이었는데, 비효율성 때문에 널리 사용되지는 못했다.
오늘날 사용되고 있는 엘리베이터에 대해서도 많은 사람들이 그 원리를 '로프감기식' 으로 이해하고 있으나, 현재 아파트나 직장 건물의 엘리베이터는 대부분 '평형추식' 이다.
평형추는 중심점을 기준으로 양쪽의 무게가 똑같을 경우 약간의 힘만으로도 어느 한쪽을 오르내리게 할 수 있는 원리로, 놀이기구인 시소를 연상하면 이해가 쉽다. 예를 들어 시소 한쪽 끝에 몸무게 100kg의 사람이 앉아 있을 때, 이 사람을 들어올리려면 100kg 이상의 큰 힘이 필요하지만, 다른 한쪽에도 몸무게 100kg의 또 다른 사람이 있어서 평형을 이루고 있을 경우, 단 1kg의 힘만 가해도 어느 한쪽을 움직일 수 있는 원리로 보면된다.
즉, 엘리베이터의 경우도 위쪽에서 줄을 감아올리면서 끌어올리려면 '엘리베이터가 떨어지지 않게 잡고 있는 힘' 과 '엘리베이터를 위쪽으로 들어올리는 힘' 이 모두 필요하다. 하지만 엘리베이터 공간의 가장 위쪽에 고정 도드래를 설치하고 줄의 한쪽 끝에는 엘리베이터, 또 한쪽 끝에는 엘리베이터 무게와 같은 평형추를 매달아 두면 '들어올리는 힘' 만으로도 충분하다. 즉, 중심점이 된 도르래를 엔진의 축에 연결해 조금만 돌려 주면 그 무거운 엘리베이터가 움직일 수 있는 것이다.
이같은 평형추식으로의 전환은 1853년 미국인 엘리샤 오티스에 의해 이루어졌는데, 그는 줄이 끊어져도 떨어지지 않도록 하는 안전장치도 함께 개발했다. 하지만 당시만 해도 엘리베이터의 위험성을 지적하는 이들이 많았고, 이 때문에 오티스는 1854년 열린 뉴욕 박람회에서 자신이 직접 엘리베이터에 탄 채 로프를 끊어 안전성을 입증하기도 했다.
오티스는 이후 뉴욕에 엘리베이터 공장을 설립해 1857년 마침내 뉴욕의 호지(E.V. Hauch) 사 건물에 사람용 엘리베이터를 설치하는데 성공하고, 1889년에는 최초의 전기식 엘리베이터를 설치하는 위업을 달성해 냈다.
전기식 엘리베이터의 설치는 오티스 사가 처음 했지만 개발은 독일의 지멘스 사가 최초이며, 지멘스 사는 독일 만하임에서 열린 박람회에 이를 출품, 실제 시운전 해 보이기도 했다.
오늘날 세계 최대의 엘리베이터 회사가 된 오티스 사의 성공은 바로 여기서 시작됐으며, 보통명사가 된 '엘리베이터' 라는 단어도 오티스 사의 최초 상표였던 '엘리베이터' 에서 비롯된 것이다.
하지만 오티스의 엘리베이터 또한 5층을 올라가는 데 약 1분이 걸릴 정도여서 이후 엘리베이터의 개발은 속도 향상에 집중됐다. 오티스의 이같은 노력은 1930년대에 들어서야 결실을 맺기 시작했는데, 이 당시 뉴욕 맨해튼에 몰아닥친 '마천루 열풍' 은 바로 이 작업의 완성으로 인해 가능했다.
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