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푸르네이롱의 수력발전기 발명
발명가에게는 남과 다른 끈기와 실천력, 창의성이 있어야 함은 익히 알려져 있는 사실이다. 그리고 이에 덧붙여 또 하나, 발명가는 예리한 통찰력을 가지고 있어야 한다.
모래 속에서 진주를 찾아내고, 닫힌 문 저쪽을 꿰뚫어 볼 수 있는 날카로운 시선. 이것이 진정 발명가가 갖추어야 할 제1의 조건인 것이다.
웅대한 폭포인 나이야가라에 인류 최초로 수력발전기를 설치케 한 기술자 브노와 푸르네이롱도 바로 그 ‘예리한 눈’을 가진 위대한 발명가였다.
푸르네이롱은 온몸을 관통하여 흐르는 짜릿한 전율에 몸을 부르르 떨었다. 그가 느꼈던 어떠한 흥분이나 감격도 이만하진 못할 것이었다.
그는 자신의 손에 들린 원고뭉치를 지긋이 쳐다보았다. 그를 이토록 흥분에 몸서리치게 한 그 원인, 바로 그의 스승 뷰르당의 논문이었다.
푸르네이롱은 다시 정신을 가다듬고 책상 앞에 바짝 다가앉았다. 원고의 겉장을 덮은 파란색 종이가 깊이를 알 수 없는 깊은 심연처럼 보였다.
‘수력 원동기라...’
그는 깊게 심호흡을 했다. 이젠 침착하고 냉정해져야 할 때였다.
‘프랑스 과학 단체에는 온통 멍청이들만 모여 있는 것이 분명해. 이런 연구실적을 거들떠보지도 않다니...’
그는 거만하게 콧방귀를 뀌며 논문집을 아무렇게나 취급하던 늙은 학자들의 작태를 떠올리며 쓴웃음을 지었다.
뷰르당의 연구는 정말 놀라운 것이었다. 열성을 기울인다면 훨씬 효율적인 동력원이 탄생될 수도 있었다. 그 엄청난 가치를 몰라보는 사람들이 한심스러웠다.
‘맞아! 이건 신이 주신 기회가 틀림없어.’
푸르네이롱은 자리를 박차고 일어났다. 기회가 주어진 이상, 머뭇거릴 필요가 없었다. 오로지 들소처럼 돌진해 나가기만 하면 되었다. 그것이 그의 스타일이었다.
“캘롱, 바깥쪽의 날개 각도에 좀더 유의하라고. 안쪽에서 들어온 물이 다시 역류하고 있어.”
푸르네이롱은 이제 막 형체를 드러내기 시작한 자신의 발명품 앞에서 야릇한 표정을 짓고 있었다.
다행히도 프레상의 철공장 주인이었던 F. 캘롱을 작업에 끌어들일 수 있어 연구의 진척이 상당히 빠르게 진행되는 중이었다. 그러나 워낙 방대하고 까다로운 작업이라 푸레이롱은 잠시도 안심할 수가 없었다. 그의 신경은 면도날처럼 날카롭게 날이 서있었다.
‘얼마나 효율을 높일 수 있을까? 과연 50마력의 힘을 낼 수 있을 것인가?’
그는 캘롱의 재빠른 손놀림을 멍하니 바라보며 입술을 잘근잘근 깨물었다.
당시 직선 날개를 가진 수차의 효율은 22%에 불과하였다. 그런 사정이었지만 수력터빈에 관심을 두는 이가 없었던 것이다. 그러므로 푸르네이롱이 수력터빈으로 이목을 집중시키고자 한다면 터빈의 효율이 적어도 50%정도는 돼야했다. 아니 그보다 더 높아야 실질적으로 활용할 가치가 생기는 것이었다.
푸르네이롱 자신은 그 수력터빈이 엄청난 효율을 낼 것을 알고 있었다. 그러나 언제나 예외란 있게 마련이고, 이론과 실제에는 엄청난 차이가 존재하는 것이므로 초조해지는 것은 당연한 일이었다. 어찌되었든 열흘 후에는 결판이 날 것이었다.
결과는 실로 놀라운 것이었다. 완성된 푸르네이롱의 터빈은 최고 효율이 75%에 달하였다. 당시의 상식과 수준을 훨씬 뛰어넘는 성과였던 것이다.
그 터빈은 수직 축에 곡선의 날개바퀴가 이중으로 결합되어 있었다. 그 두개의 날개 중 안쪽의 것은 고정되어 있었고 바깥쪽의 것은 회전하도록 설계 되었다. 일단 이 터빈이 설치되면 물은 안쪽의 날개를 지나 바깥쪽 날개바퀴로 들어가면서 터빈을 가동시키는 것이었다.
“훌륭해. 이건 덩치만 커다란 수차에는 비교도 안 되는 걸작이야”
“기적이야!”
푸르네이롱의 스승인 뷰르당의 논문에는 털끝만한 관심도 보이지 않던 사람들조차도 푸르네이롱의 새로운 터빈에는 한목소리로 찬사를 보냈다. 결국 푸르네이롱은 많은 사람들의 편견과 아집에 대항하여 승리를 거둔 것이다.
그리고 1859년 나이야가라 폭포에 세계 최초로 설치되어 수력발전에 이용되었다.
글 : 왕 연 중
(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 겸임교수)
(이메일 : wangyj39@dreamwiz.com 전화 : 011-890-8578 )
그림 : 김 민 재(만화가, http : //www.coolmorning.net )
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