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오티스의 엘리베이터 발명
요즘에는 엘리베이터를 운행해야 하는 고층아파트들도 많이 들어섰고, 백화점이나 병원 등에서도 이용자의 편리를 위해 엘리베이터를 운행하는 곳이 많다. 고층건물이 증가하는 현대생활에서 엘리베이터는 없어서 안 될 중요한 기계로 자리 잡은 것이다.
그러나 엘리베이터가 처음 발명되었을 때 사람들의 반응은 어떠했을까? 처음 엘리베이터에 올라탄 사람 가운데는 아마 몸이 굳어진 채 식은땀을 흘린 사람도 있었을 것이다.
“여러분, 이것은 절대 위험한 것이 아닙니다. 아주 안전하다니까요.”
1853년 뉴욕에서 열린 만국박람회장의 수정궁에서 미국 사람 엘리샤 오티스는 모여 있는 여러 사람들에게 외쳤다. 발명을 좋아하고 상당한 재치로 늘 주위 사람들의 웃음을 자아내던 오티스는 만국박람회장에서 매일 그가 새로 고안한 엘리베이터를 팔고 있었다. 그는 자신이 발명한 엘리베이터에 안전장치가 달려 있음을 군중에게 소리쳐 상기시키고, 직접 그 엘리베이터 승강대에 올랐다.
오티스를 태운 엘리베이터가 높이 끌어올려지자 오티스는 엘리베이터의 로프를 끊도록 명령했다.
잠시 뒤 놀라서 바라보고 있는 사람들을 내려다보며 오티스는 공중에 매달린 채 익살스런 얼굴로 모자를 벗어 흔들었다. 이것이 그가 만든 최초의 엘리베이터는 아니었다. 그는 1년쯤 전에도 한 기종을 고안했다.
그러나 오티스가 엘리베이터의 최초 발명가는 아니었다. 원시적이랄 수 있는 윈치(권양기)는 로마시대에도, 중세에도 있었다.
17세기 프랑스 사람 벨레이는 중추(카운터 웨이트)리프트를 발명했다. 또 1830년에는 수력 엘리베이터가 유럽의 몇몇 고장에 설치되기도 했다. 그리고 두 영국사람 프로스트와 스트래트가 1835년에‘티클’이라는 말아 올리기 도르래 시스템을 완성했다.
이러한 초기의 엘리베이터는 거의 모두가 수력으로 운전하고 케이지(사람 또는 싣는 바구니) 부분은 카운터 웨이트에 의해 균형이 접혀졌고, 실린더(기통)와 막대 피스톤에 의해 끌어 올려지는 구조를 가졌다. 이런 엘리베이터는 안전하기는 했지만 속도가 너무 느리다는 단점이 있었다.
한편 케이지를 로프에 매달아 엘리베이터의 속도를 빠르게 하는 방법도 연구되었다. 그러나 그렇게 하면 엘리베이터에 탄 사람들은 매우 위험했다. 바로 이런 문제점을 해결한 사람이 오티스였다. 그는 케이지 로프를 맨 엘리베이터 안전장치를 부착한 것이다.
오티스가 발명한 안전장치의 원리는 용수철 장치 왜건(화물 겸용 승용차)에 따라 도는 톱니바퀴와 브레이크 장치이며, 이것은 로프의 끌어당기는 힘이 없어졌을 때에만 작동하게 되어 있었다.
그러한 안전장치의 발명으로 비교적 빠르게 손님을 엘리베이터가 실어 나를 수 있게 되었고, 현재에는 고층빌딩에 엘리베이터가 필수적으로 설치될 만큼 발전을 거듭해 왔다. 그러나 당시 엘리베이터가 지탱할 수 있는 최대의 높이는 고작해야 5층 정도였다.
증기에 의한 오티스의 첫 안전장치가 달린 리프트는 1857년에 호워트 회사의 뉴욕 지점에 처음으로 설치되었다. 그리고 1904년 오티스 회사는 톱니바퀴가 없는 견인 엘리베이터를 개발했다. 빠르고 구조 또한 간단하며 값이 싼 특징을 지니고 있어 더 높이 사람들을 실어 나를 수 있었다.
1907년에는 41층 건물인 싱거빌딩이, 1932년 엠파이어스테이트 빌딩이 세워졌다. 이른바 마천루의 실현이었다. 말 그대로 하늘에 닿을 듯한 고층건물들은 수많은 발견과 발명 없이는 이루어질 수 없는 것이었다.
1861년 가난 속에서 죽어간 오티스가 발명하여 사용한 오래된 왜건 프링도 마천루를 가능하게 한 발명 가운데 하나인 것이다.
글 : 왕 연 중
(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 교수)
(이메일 : wangyj39@dreamwiz.com 전화 : 011-890-8578 )
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