누가 축전지를 발명했는가?
토머스 에디슨
토머스 앨바 에디슨(, 1847년 2월 11일 ~ 1931년 10월 18일)은 미국의 발명가 및 사업가이다. 세계에서 가장 많은 발명을 남긴 사람으로 1,093개의 미국 특허가 에디슨의 이름으로 등록되어 있다. 토머스 에디슨은 후에 제너럴 일렉트릭를 건립하였다.[1]
솔레노이드
외르스테드의 발견 후 1년이 채 안되어서 영국의 화학자이자 물리학자인 마이클 패러데이는 전자기력을 이용하여 전선을 계속 회전시킬 수 있는 방법을 찾아냈다. 그리고 그 과정에서 간단한 형태의 전동기를 만들어내었다. 또한 앙페르는 자기가 자석이나 쇠막대기 없이 단지 전기의 힘만으로도 발생한다는 사실을 발견해, 전선을 원통 형태로 감고 전류를 흘려주면 주변에 자기장이 형성되어 원통 코일이 자석과 같은 역할을 할 수 있다는 것을 알아내었다. 이 원통 코일이 바로 솔레노이드이다. 방송
1897년 카를 페르디난트 브라운(, 1850년 6월 6일 -1918년 4월 20일)이 음극선관을 발명하였다. 발명가의 이름을 딴 브라운관이라고 널리 알려진 음극선관은 진공관과 같은 원리에 의해 전자총에서 발사된 전자가 형광물질을 입힌 화면에 부딪혀 나는 빛을 이용하여 화상을 재현하였다. 이후 LCD와 LED가 발명될 때까지 브라운관은 텔레비전 수상기를 비롯한 컴퓨터 모니터 등에 두루 쓰였다. 기계식 텔레비전에 대비된 음극선 방식의 텔레비전은 전자식 텔레비전이라 불렸다. 발전기
마이클 패러데이(Michael Faraday)에 의한 두 개의 영구자석 사이에 구리판을 닿지 않게 통과시키고 이 구리판을 회전시키면 전류가 발생한다는 것을 입증하는 “Faraday Disc” 발명이 발전기의 시발점이다. 자기와 전기의 관계가 발견되기 전 발전기는 정전기 원리를 사용하여 발명되었다. 이는 고압 저전류를 발생시켰다. 하전된 벨트, 판, 원판을 움직여 작동시켰는데 고압의 전극으로 전하를 옮겼다. 전하는 두 메카니즘 중 하나로 발생되었다. 활동전위
동물 신경계의 전기 활성은 1791년에서 1797년 사이 루이지 갈바니가 개구리를 해부하면서 처음으로 관찰하였다.[lower-alpha 51] 갈바니의 관찰 결과는 알레산드로 볼타를 자극하였고, 그는 최초의 전지인 볼타 전지를 개발하였다. 볼타는 전기뱀장어 같은 동물의 전기와 직류 전압에서 생리학적 반응을 연구하였다.[lower-alpha 52] 루이지 갈바니
루이지 알로이시오 갈바니(Luigi Aloisio Galvani, 1737년 9월 9일 ~ 1798년 12월 4일)는 이탈리아의 해부학자, 생리학자이다. 볼로냐에서 태어났다. 볼로냐 대학에서 신학과 의학을 공부하고, 후에 모교의 해부학 교수가 되었다. 1780년 해부한 개구리의 다리가 해부도에 닿자 경련이 일어남을 보았다. 그는 그것이 생체전기때문에 일어난 현상이라고 생각하고, 종류가 다른 금속들 사이의 전위차 때문에 일어난다고 한 알레산드로 볼타와 논쟁했다. 그것은 볼타로 하여금 전지를 발명하게 한 계기가 되었다. 그는 전기생리학, 전자기학의 발전에 크게 이바지했다. 신기전
신기전은 고려시대 최무선에 의해 발명된 로켓병기인 주화(走火)를 바탕으로 만들어진 것으로 알려져 있다. «a href="%EC%A1%B0%EC%84%A0%EC%99%95%EC%A1%B0%EC%8B%A4%EB%A1%9D">조선왕조실록1592년 임진왜란 당시 거북선과 함께 비장의 무기로 활용되었다고 한다. 하지만 신기전은 화약의 사용량이 너무 많고 명중률이 떨어져 실효성은 떨어졌다고 한다. 신기전은 크기와 형태에 따라 대신기전(大神機箭), 산화신기전(散火神機箭), 중신기전(中神機箭), 소신기전(小神機箭)으로 나뉜다. 리튬
리튬이 포함된 엽장석(葉長石, petalite)은 브라질의 학자인 조제 보니파시우 데 안드라다 에 시우바(José Bonifácio de Andrada e Silva)가 18세기 말에 발견하였다. 1817년, 스웨덴의 요한 아우구스트 아르프벳손(Johan August Arfwedson)은 우퇴 섬(Utö)에서 발견한 리튬휘석(spodumene, (LiAl[(SiO)])과 운모(雲母, K(Li,Al)[(Al,Si)O](F,OH))를 분석하던 중 리튬의 존재를 확인하게 되었다. 1818년, 독일의 화학자 크리스티안 고틀로프 그멜린(Christian Gottlob Gmelin)은 리튬 염들을 가열하면 화염이 붉은 색으로 변한다는 것을 알아내었다. 이후 아르프벳손과 그멜린은 리튬을 광석에서 유리시키려는 시도를 했지만 성공하지 못했고, 대신 같은 해에 영국에서 윌리엄 토머스 브란드(William Thomas Brande)와 험프리 데이비(Sir Humphry Davy)가 산화 리튬(LiO)의 전기 분해를 통해 순수한 리튬을 얻는 데에 성공했다. 라이트 판타스틱
[[스완]]은 집 한 채를 밝혔지만 미국 뉴저지에는 온 세상을 밝히고 싶어하는 젊은이가 있었다. [[에디슨]]은 갓 백열 [[전구]]를 발명했지만 그는 금세 [[스완]]을 능가하게 된다. 그는 기술자이자 사업가이며 실업자였다. 1878년 그는 세계 최초의 공중 [[전기]] 공급을 건물에 적용시킨다. 그는 [[미터]], [[퓨즈]], [[스위치]] 그리고 [[절연체]]로 둘러싸인 [[케이블]]을 발명했다. [[전기]] 불빛을 사용할 수 있게 하는 것은 기존 경제도 바꾸어야 했다. 그의 혁명은 막 시작된 것이다. [[에디슨]] 시스템의 가장 큰 문제는 주로 밤에만 사용하는 [[전력]]에 맞춰 하루 24시간 중에서 매우 특정한 시간대에만 [[전기]]를 사용해야 한다는 것이었다. [[전기]]의 저장은 쉽자 않으며 특정 시간대에만 사용한다는 것은 비효율적이었다. [[에디슨]]은 여기서 사업가의 기질을 발휘했다. 그는 생활 스타일도 판매했는데, 말주변을 통해 [[전기]] 제품을 파는 캠페인을 했던 것이다. 이런 그의 마케팅은 소비자들에게 [[전구]]를 사게 만드는 효과적인 마케팅이었다. 그는 [[꿈]], [[여가]] 등과 같이 시선을 끌만한 것들을 판다고 했다. 사람들은 [[전구]]가 필요해서 산다기 보다는 자신들의 [[꿈]]과 [[미래]]를 밝혀줄 수 있을 것 같은 희망에 [[전구]]를 구매했다. 이러한 마케팅이 지금까지 이어져 아직까지도 [[전구]]가 시장에서 높은 점유율을 차지하게 만들었다. 오늘날 [[전구]]는 어디에나 있다. [[전기]]에 대한 기본적인 모든 것을 밝힌 천재 [[맥스웰]]과 그 활용도를 극대화 시킨 [[에디슨]]에 의해서 [[자연]]을 좀 더 효과적으로 제어할 수 있는 시대가 도래한 것이다. 게이한 전기 철도
이 시기에는 절전에 대규모의 투자가 이루어졌다. 1932년 12월, 쇼자·모리구치·후시미 이 세 곳의 변전소에 대용량의 축전지를 설치하였다. 이 축전지는 심야전력을 충전하였다가 전력 사용 피크시에 방전하는 이른바 '피크컷용 축전지'였다. 이 투자에 당시 60만엔이 투입되었는데 전력 요금을 연간 20만엔 절약하였다. 1934년 무로토 태풍때에는 전력회사로부터의 송전이 회복되기 전에 일부구간에 열차가 운전되지 못하게 되었다. 이듬해인 1933년 4월에는 일본 최초의 컴파운드 모터에 의한 회생 제동이 탑재된 전동차 50형 4량이 게이신 선에 투입되었다. 황화 리튬
원래 기능성 수지의 원료로 사용하려 하였지만, 보급은 되지 않았었다. 그 후에 2001년 일본 오사카 부립 대학 대학원 다츠미사고 교수가 축전지 전용 연구를 개시, 2004년 전해질 용액과 동등한 이온 전도도를 가진 고체로 사용 가능해졌다. 그 후, 황화 리튬은 황화 나트륨 배터리와 연관이 있는 시스템인 황화 리튬 배터리에 이용되고 있다. 프랭클린의 종
일반적으로, 이 장치는 18세기 전기 실험을 하는 동안 벤자민 프랭클린이 만들고 이름을 따서 지어진 것으로 생각된다. 그러나, 원래 발명은 독일 에르푸르트 대학 자연철학 교수인 조지 아담스가 발명한 것으로 알려졌다. 1742년 그는 전기로 움직이는 차임벨을 만들었으며 이것은 당대 전자학 교과서에 널리 쓰어졌다. 프랭클린은 종 한쪽을 굴뚝의 피뢰침에 연결하고, 다른 종을 땅의 피뢰침에 연결하는 고든의 아이디어를 이용했다. 그의 논문 중 하나에는 다음과 같은 설명이 씌여 있다.
종은 가로의 금속의 스탠드에 3개의 종이 걸린 채로 구성되었다. 가운데의 종이 비전도체의 실을 이용하여 움직이는 동안 밖의 두 개의 종이 금속의 실을 통해 전기 전도체가 된다. 이러한 두 종 사이의 공간에 작은 금속 추를 절연체의 실로 묶는다. 짧은 금속 실은 가운데 종에 걸린다. 라이덴병
라이덴병이 최초로 만들어졌을 때에는 전하의 축적이 물속에서 이루어진다고 여겨졌다. 그러나 1700년대 미국의 벤자민 프랭클린은 실험을 통해 전하의 축적이 유리병 자체에서 이루어 진다는 것을 발견하였다. 프랭클린은 충전된 라이덴병을 분해한 후 전하가 유리에 축적되어 있음을 보이는 공개 실험을 진행하였다. 유리가 축전기의 유전체 역할을 한다는 것을 발견한 것이다. 프랭클린은 1749년 이와 관련한 최초의 논문을 발표하였다. 알레산드로 볼타
볼타는 전기에 큰 관심을 가져 1775년 정전기를 일으킬 수 있는 전기 쟁반을 개발하였다. 그는 1778년 메테인을 분리해 내는 데 성공하였다. 1780년 볼타의 친구였던 루이지 갈바니가 두 종류의 서로 다른 금속이 개구리의 근육에 닿을 경우 금속으로 인해 전류가 생겨 개구리의 근육이 움직인다는 사실을 발견하였다. 갈바니는 이 실험을 통해서 동물의 체내에 전기를 발생시키는 조직이 있다고 주장하였다. 볼타는 처음에 갈바니의 이론이 옳다고 생각하였으나, 오랜 기간에 걸쳐 실험을 한 끝에 이것이 옳지 않다고 생각하게 되어, 1794년 전류가 생성되는 데 생물의 조직이 필요하지 않으며, 금속만 존재해도 전류가 흐른다고 주장하게 되었다. 이는 생체 전류의 지지자들과 금속 전류의 지지자들 사이에 많은 논란이 되었지만, 1800년 볼타가 처음으로 전지를 만들어 내는 데 성공하면서 논란은 종식되었고 볼타의 이론이 옳다는 것이 증명되었다. 개틀링 건
개틀링 포()는 세계 최초의 기관총이다. 미국 남북전쟁 당시인 1862년 리처드 J 개틀링이 발명했다. 이 총의 특징은 여러 개의 총신을 묶어 발사한다는 것에 있다. 총신들은 중력과 포 바로 위에 놓인 탄약통 용기가 회전운동을 왕복운동으로 바꾸는 작용에 의해 장전되며, 각 총신은 중심축 주위를 반회전하는 동안 장전되고 폭발하며 소모된 탄피들은 2번째 반회전하는 동안에 방출된다. 현대에서도 개틀링 포는 인력을 대신하여 모터를 장착하여 쓰이고 있다. 보병용 중화기보다는 주로 헬리콥터, 전투기, 전투함 등에 장착되어 사용되고 지상에 설치되어 대공 무기로도 쓰인다. 왕안
그는 중국 상하이에서 태어나 1940년에 치아오퉁 대학교를 졸업하여 전기공학 학위를 받았다. 1945년 6월에 무일푼으로 미국으로 건너가 1948년에 하버드 대학교에서 응용물리학 박사 학위를 받았다. 왕 안은 우웨이둥과 자성 펄스 기억 장치를 공동으로 개발하였다. 이 새로운 장치는 기록 후 읽기 기능을 제공하는 자기 코어 메모리를 가능하게 하였다. 그 뒤 신문 인쇄 생산성을 높이는 사진식자 장치 특허를 받았다. 용수철
코일 형태의 용수철은 15세기에 나타났다.[1] 최초의 용수철로 동작하는 회중 시계는 1524년에 피터 헨레인이 발명하였다. 이에 이어 1556년에는 Taqi al-Din과 헨레인이 용수철로 동작하는 시계를 처음 만들어 냈다. 또, 1559년에는 al-Din이 용수철로 동작하는 천문 시계를 처음으로 발명하였다.[2][3] 크리스티안 하위헌스도 1675년에 용수철을 발명하였다.[4] 에른스트 베르너 폰 지멘스
에른스트 베르너 폰 지멘스(Ernst Werner von Siemens, 1816년 12월 13일 ~ 1892년 12월 6일)는 독일의 발명가 또는 물리학자이다. 1841년 금과 은의 전기 도금법을 발명하였으며, 열대 나무의 진을 말린 물질인 구타페르카의 절연성을 발견하여 그것으로 거죽을 싼 전선을 만들었다. 이 전선을 응용하여 베를린과 프랑크푸르트 사이에 독일 최초의 전선을 설치하였다. 1847년 동생과 함께 지멘스 AG를 창립하여 전신·전동 기계 등을 발명 제작하였다. 그는 베를린에 처음으로 전기 철도를 만드는 등 독일의 공업 발전에 크게 이바지하여 공업가로 칭송받았다. 물 축전기
축전기는 전기 에너지를 전달하면서 그것을 저장하거나 지연시킬 수 있는 장치이다. 축전기는 떨어져 있는 두 개의 전도체와 그 사이에 놓인 유전체로 구성되어 있다. 유전체는 충분한 절연성을 지닌 절연체로 공기, 종이, 특정 반도체와 같은 물질들이 사용된다. 축전기 자체는 아무런 전기 에너지가 없는 고립된 절연체이며 동일한 전기 특성을 갖는 두 개의 도체면이 서로 마주보고 있다. 통일장 이론
뉴턴 이후 1870년대에 맥스웰(James Clerk Maxwell, 1831~1879)은 ‘맥스웰 방정식’을 통해 자기현상과 전기현상을 전자기장 텐서(tensor)라는 하나의 이론으로 설명하였다. 자기장
1882년, 니콜라 테슬라는 처음으로 회전 자기장의 개념을 창안했고, 1885년에는 갈릴레오 페라리스(Galileo Ferraris)에 의해 독립적으로 회전 자기장의 개념이 연구되었다. 1888년, 테슬라는 자신의 작업을 통해 미국특허 381968번을 취득했고 같은 해 페라리스는 자신의 연구업적을 토리노의 왕립아카데미에 논문으로 제출했다. 물리학의 역사
1785년 쿨롱이 실험을 통해 전기력은 두 전하량의 곱에 비례하고, 그들 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 쿨롱의 법칙을 발견하였다.
1799년에는 볼타가 연속 전류를 공급해 줄 수 있는 최초의 전지인 볼타 전지를 만들었다. 이를 발전시켜 오늘날의 건전지가 만들어지고 있다. 크룩스관
크룩스관(Crookes tube)은 초기의 전기 방전관으로, 부분 진공 상태에 있으며 1869년 - 1875년 사이에 영국 물리학자 윌리엄 크룩스가 발명했다. 크룩스관을 연구하는 과정에서 음극선과 전자가 발견되었다. 극초기의 입자 가속기라고 할 수 있다. 전하
고대 그리스 시대에 이미 호박을 문지르면 옷자락이나 먼지 같은 것들이 달라붙는 다는 것이 알려져 있었다. 유럽의 언어들에서 전기를 뜻하는 단어들(, , )은 호박을 뜻하는 에서 기원하였다. 18세기 중엽 벤저민 프랭클린은 뇌우 속으로 연을 날리는 매우 위험한 실험을 통해 번개가 호박에 의해 발생되는 것과 동일한 전기임을 입증하였다.[3] 전자기학
전기에는 서로 다른 두 종류의 전하가 있어서 같은 것은 밀쳐내고 다른 것과는 끌어당긴다. 18세기 미국의 과학자이자 정치가였던 벤저민 프랭클린은 두 전하를 한 쪽은 양 전하, 다른 쪽은 음 전하라고 이름 붙였다. 이런 척력과 인력의 크기는 물체가 갖고 있는 전하의 양과 두 물체 사이의 거리에 관계된다. 이렇게 정전기로 대전된 두 물체 사이에 작용하는 힘은 쿨롱의 법칙으로 계산될 수 있다. 알레산드로 볼타
알레산드로 주세페 안토니오 아나스타시오 볼타(, 1745년 2월 18일 ~ 1827년 3월 5일)는 이탈리아의 물리학자이다. 연속 전류를 공급해 줄 수 있는 전지를 처음으로 개발하였다. 전압을 측정하는 단위인 볼트는 1881년 볼타의 업적을 기려 그의 이름을 따서 지어진 것이다. 마이클 패러데이
1836년 패러데이는 충전된 도체의 전하가 도체 표면에만 분포하고 비어 있는 내부에는 어떠한 영향도 끼치지 않는다는 사실을 발견했다. 그는 벤자민 프랭클린을 비롯한 이전 시대 과학자들의 연구를 토대로 전자기파가 도체를 뚫고 흐르는 것이 아니라 도체 표면을 따라 흐르는 것이라는 가설을 생각했다. 이 가설에 따르면 도체로 둘러싸인 내부의 빈 공간은 전류가 흐르지 않아야 하는데, 이 사실을 증명하기 위해서 패러데이는 실험을 계획했다. 그는 금속박으로 코팅된 빈 공간을 만들고 금속박의 외부 표면에 고전압을 가했다. 그 후 내부 벽면을 검전기로 확인하자 전하가 존재하지 않는다는 사실을 알 수 있었다. 후에 사람들은 이를 패러데이 새장이라 명명하였다. 발전 (전기)
전자유도의 법칙을 실용적 기술로 발전시켜 전기에너지 이용의 길을 개척하는 데에 많은 사람들이 공헌했다. 그중에서도 독일의 지멘스는 1866년에 처음으로 전자석을 사용한 대형발전기를 완성시켰는데, 그것은 기술사상(技術史上) 와트의 증기기관에 비교할 만한 획기적인 것이었다. 이어서 벨기에의 그람(Gramme)은 1870년에 고리형(環型) 코일 발전기를, 독일의 알테네크(Alteneck)는 1873년에 드럼(장고)형 코일 발전기를 발명했다. 그러나 그 당시의 발전소는 전압의 안정성이라든가 효율 같은 측면에서 만족스럽지 못했다. 미국의 에디슨(Edison, 1847∼1931)은 그 때문에 자기가 발명한 탄소선전구(炭素線電救)에 사용할 수 있는 새로운 발전기를 연구하기 시작했다. 그리고 1882년 9월, 뉴욕에 최초의 대규모 화력발전소(증기기관으로 운전되는)를 건설하였고, 중앙발전소로부터 말단의 전등까지 110V의 직류 송전 계통을 이룩해 내고, 이것을 기업화했다. 그 후 곧이어 미국의 웨스팅하우스(Westinghouse, 1846∼1914)에 의해서 교류 송전 방식이 실현되었다. 그리고 삼상교류 방식을 완성한 사람은 에디슨 밑에서 일하고 있었던 테슬라였다.  물 축전기
물 축전기는 물을 유전체로 사용하는 축전기 이다. 로버트 J. 밴더그래프
로버트 제미선 밴더그래프(, 1901년 12월 20일 ~ 1967년 1월 16일)는 미국의 물리학자이다. 1929년에 정전 발전기의 일종인 밴더그래프 발전기를 발명하였다. 제3궤조
제3궤조 방식은 전기 철도의 역사에서 내장 축전지 다음으로 가장 오래된 급전 방식이다. 상단부 접촉 급전이 최초로 개발되었고, 측면이나 하단 접촉 방식은 이후에 개발되었다. 가공 전차선은 노면 전차에서 주로 사용하였으며, 이후 간선 철도에 천천히 등장하였다. 1879년 베를린 산업 박람회에서 지멘스에서 개발한 실험적 전동차가 첫 선을 보였고, 당시 운행한 차량은 급전 궤도가 가운데에 있다. 금속 탐지기
금속탐지기는 일찍이 19세기 말에 광산개발을 위해 만들어졌다. 최초의 금속탐지기는 미국의 발명가 알렉산더 그레이엄 벨에 의해 만들어졌다. 1881년 7월 2일, 미국의 대통령인 제임스 A. 가필드는 모교 윌리엄스 대학 방문 중 개인적인 원한을 산 찰스 기토에게 저격을 당했다. 그의 몸에 박힌 납 탄환 때문에 그의 건강이 악화되었는데, 의사들은 이 탄환을 찾지 못했다. 벨은 금속 탄환을 찾기 위해 금속탐지기를 급조했다. 그의 장치는 테스트에서는 잘 작동했지만 탄환을 찾는 데에는 장치의 오작동으로 인해 실패했다. 벨은 대통령이 누워있던 침대의 뼈대가 금속이기 때문에 금속 재질이 아닌 침대로 올려달라고 부탁했지만 무시당했다. 가필드 대통령은 결국 패혈증으로 세상을 떠났다. 빛
빛이 금속 표면에 충돌할 때 전자가 방출되는 현상을 광전효과라고 한다. 광전효과는 1887년 독일의 헤르츠가 우연히 발견하였다. 그 당시에는 빛이 파동인 경우 발생하는 현상으로 큰 관심을 갖지 않았다. 그러나 광전효과를 조사해 보면서 빛이 파동인 경우 설명하기 힘든 현상들이 나타났다. 방출되는 전자의 수는 빛의 세기가 아니라 빛의 진동수에 비례하는 것이 확인되었다. 게다가 어떤 특정 진동수보다 낮은 진동수를 가진 빛이 비추었을 때 빛의 세기에 관계없이 전자가 방출되지 않았다. 이 결과는 빛이 파동설로는 설명이 불가능한 것이었다. 마침내 1905년 알베르트 아인슈타인이 빛의 입자설의 부활을 통해 이 문제를 해결하였다. 아인슈타인은 빛 입자를 광자라고 불렀고 그의 주장을 광양자설이라 하였다. 그러나 압도적으로 많은 파동설의 증거 때문에 많은 물리학자들의 반론에 부딪혔다. 아인슈타인은 그의 주장을 뒷받침하는 많은 논문을 발표하는 노력을 통해, 결국 그의 광전 효과에 대한 설명이 인정받게 되었다. 아인슈타인은 광전효과를 설명한 공로로 1922년 노벨 물리학상을 수상하였다. 이것은 결정적으로 빛의 입자와 파동의 이중성과 양자역학의 기초를 마련하게 되었다. 원자 궤도
J.J. 1897 년 톰슨이 전자를 발견한 것은 원자들이 자연을 구성하는 최소 단위의 입자가 아니라 오히려 복합적인 입자라는 것을 시사했다. 원자 내부에서 새롭게 발견된 구조는 원자의 구성부분이 서로 어떻게 상호 작용 하는지를 상상할 수있는 많은 사람들을 유혹했다. 톰슨은 양의 전하를 띠는 젤리같은 곳에 전자가 박혀있다고 이론화했다. 이를 '건포도 푸딩 모형'이라고 한다. 이 때 원자에 박혀있는 전자는 고정되어 있지 않고 움직일 수 있다. 그리고 전자의 발견과 1909년 사이에 이 '건포도 푸딩 모형'은 원자 구조에 대해 가장 널리 받아들여지는 설명이었다.
1909년, 러더포드는 원자 질량의 대부분이 원자핵으로 매우 치우쳐 있음을 발견했으며, 이는 또한 양전하를 띤 것으로 밝혀졌다. 따라서 건포도 푸딩 모형은 원자 구조를 설명 할 수 없다는 것이 1911 년의 그의 분석에서 분명해졌다. 러더퍼드 대학의 박사 과정 학생인 보어는 1913년에 원자의 새로운 모델을 제안했다. 전자는 고전적인 주기로 핵을 돌았고 각운동량의 이산 값을 단위 h / 2π로 양자화 할 수있었다. 이 제약 조건은 특정 값의 전자 에너지 만 자동으로 허용했다. 원자의 보어 (Bohr) 모델은 기저 상태 (아래에 상태가 없다고 선언함으로써)에서 방사능으로 인한 에너지 손실 문제를 해결했으며, 더 중요한 것은 스펙트럼 선의 원리를 설명했다는 것이다.
톰슨의 발견 직후, 한타로 나가오카는 전자 구조에 대한 다른 모델을 제시했다. 건포도 푸딩 모델과는 달리 나가오카의 "토성고리 모형"의 양전하는 토성의 고리를 연상케하는 원형 궤도로 전자를 끌어 당기는 중심핵에 집중되었다. 당시 나가오카의 모형에 주목한 사람은 거의 없었으며 나가오카 자신도 개념상 근본적인 결함을 인지했다. 즉 고전적으로 이 모델에서 전하가 가속하기 때문에 전자기파의 형태로 에너지를 방출하며 때문에 에너지를 잃게된다. 그럼에도 불구하고 토성고리 모델은 동시대의 어떤 이론보다 현대 이론과 공통점이 많았다. 전지
전지(電池, )는 손전등, 스마트폰 및 전기자동차와 같은 전기 장치에 전원을 공급하기 위해 화학적 에너지를 전기로 변환하여 저장하고, 직류 전력을 생산하는, 한 개 이상의 셀로 이루어진 기기((機器/器機)이다. 전해질에 금속 이온이 녹으면 금속의 특성에 따라 전위차가 생겨 전류를 흘린다. 따라서 두 극판을 만들고 이에 전선을 연결하여 전류를 공급받는다. 볼타가 처음 만들었다. 장시간동안 안정적인 전압을 출력하므로 순간적인 방전을 일으키는 콘덴서와는 구분된다. 결정 진동자
피에조 전기는 자크 퀴리와 피에르 퀴리가 1880년에 발견했다. 폴 랑제방은 이를 통해서 음파 탐지기에 쓰는 수정 공명자를 최초로 만들었다. 귀통 카디(Guyton Cady)가 1921년 처음으로 수정 진동자를 만들었다. 축전기
축전기() 또는 콘덴서()란 전기 회로에서 전기 용량을 전기적 퍼텐셜 에너지로 저장하는 장치이다. 축전기 내부는 두 도체판이 떨어져 있는 구조로 되어 있고, 사이에는 보통 절연체가 들어간다. 각 판의 표면과 절연체의 경계 부분에 전하가 비축되고, 양 표면에 모이는 전하량의 크기는 같지만 부호는 반대이다. 즉, 두 도체판 사이에 전압을 걸면 음극에는 (-)전하가, 양극에는 (+)전하가 유도되는데, 이로 인해 전기적 인력이 발생하게 된다. 이 인력에 의하여 전하들이 모여있게 되므로 에너지가 저장된다. 헤이커 카메를링 오너스
헤이커 카메를링 오너스(Heike Kamerlingh Onnes, 1853년 ~ 1926년)는 네덜란드의 물리학자이다. 저온 물리학의 개척자이다. 흐로닝언에서 출생하였으며 흐로닝언 대학교에서 물리학과 수학을 공부하였다. 그 후 독일의 하이델베르크 대학에 유학하였으며, 1894년에는 라이든 대학 부속 저온 연구소를 창설하였다. 그는 이곳에서 액체 공기·액체 수소·액체 헬륨의 제조에 성공하여 1913년 노벨 물리학상을 받았다. 그는 저온에서의 연구로 초전도 현상(특정 물질이, 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 사라지는 현상)을 발견했다. 건 다이오드
1963년 미국 IBM사의 John Battiscombe Gunn에 의해 발명되었으며 일반 다이오드처럼 PN 접합 구조가 아니라 갈륨비소(GaAs),인화인듐(InP) 또는 텔루륨화카드뮴(CdTe) 등의 N형 반도체 양면에 평행으로 전극을 붙여 만들어진다. 에사키 다이오드와 유사하게 부성저항 특성을 나타내며 이를 이용해 마이크로파 대역의 발진소자로 이용된다. 10V내외의 직류전원만 인가하면 발진하므로 회로 구성이 매우 간단한 장점이 있으나 주파수가 온도나 전압에 민감하므로 안정적인 발진을 위해 공동공진기(cavity resonator)나 PLL회로를 구성하여 규격화된 모듈이 통신용에서 사용된다. 진공관 기반의 클라이스트론에 비해 효율이 매우 높으며 소형화에 유리하다.
차량 또는 야구공의 속도를 측정하는 스피드건으로 활용된다. 도플러 효과를 이용한 레이다로 송신된 전파와 수신된 전파의 편차를 측정하므로 주파수 안정도는 중요하지 않다. 혼 안테나의 내부에 발진용 건 다이오드와 송수신 편차를 검출하는 믹서가 구성된 형태로 만들어진다. 혈소판
1841년, 조지 걸리버는 조지프 잭슨 리스터가 1830년에 발명한 2개의 렌즈(혼합) 현미경[2]을 이용하여 혈소판의 그림을 그렸다.[3] 축전기
원통형 축전기는 반지름이 다른 두개의 동축 원통으로 구성된 축전기이다. 길이가 짧은 순서대로 각각 두 개의 동축 반지름을 formula_18, formula_19라 하고 길이를 formula_20이라 할 때 길이 formula_20이 반지름 formula_18, formula_19에 비해 매우 길다고 가정하면 가우스 법칙에 의해
이 성립한다.
이 식을 전기장 formula_25에 대해서 풀면
가 나오고
윗식을 사용해서 정리하면
를 얻는다.
를 얻는다. 축음기
에디슨의 발명으로부터 몇년 뒤 그레이험 벨의 연구소에서 에디슨의 원통형 축음기를 개량하여 소리 저장 매체로 주석 대신 왁스를 바른 원통을 사용하는 Graphophone을 개발했다. 1887년 에밀 베를린너가 아연 재질의 원반을 매체로 이용하는 Gramophone을 개발한다. 초기 그라모폰은 원통형 축음기에 비해 음질이 좋지 못했다. 베를린너는 엘드리지 존슨의 도움으로 그의 그라모폰의 음질을 원통형 축음기 수준으로 개선하여 시장에서 경쟁할 수 있었다. 1890년대부터 1920년대까지 미국에서 원통형 축음기와 원반형 축음기가 시장에서 경쟁을 했으며 저렴한 가격과 마케팅으로 인해 원반형 축음기가 시장의 승자가 되었다. 우젠슝
두 여성은 샌프란시스코에 도착하였고, 우젠슝의 대학원 수학 계획은 캘리포니아 대학교 버클리를 방문하면서 바뀌게 되었다. 그녀는 그곳에서 위안스카이(초대 중화민국의 총통이자 중화제국 황제 선포자)의 손자인 물리학자 위안자류를 만났다. 위안자류는 그녀에게 방사선 연구소를 보여주었다. 이 연구소의 소장 어니스트 O. 로런스는 3년 뒤인 1939년 사이클로트론 입자 가속기 발명으로 노벨 물리학상을 수상한 인물이었다. 현대물리학
뉴질랜드 출신의 러더퍼드는 방사선 연구를 통해 원자의 구조 문제에 관심을 가졌다. 프랑스의 베크렐은 1896년에 방사선을 처음 발견했지만 프랑스의 퀴리 부부가 새로운 방사성 원소 폴로늄과 라듐을 발견한 것 이외에 이렇다할 진전이 없었다. 러더퍼드는 X선 기체 방전과 비슷하게 방사선에 의한 이온화 과정을 조사하였다. 그 결과, 그는 1902년 무렵 방사선에 양전기를 띠고 물질에 아주 쉽게 흡수되는 알파("α")선, 음전기를 띠고 빠르게 움직이는 베타("β")선, 그리고 전기를 띠지 않으며 투과력이 강한 감마("γ")선이 있음을 발견하였다. 경입자
1세대의 전하를 띠는 렙톤 전자는 19세기의 여러 과학자들에 의해 이론적으로 제안되었고[3][4][5], 1897년에 톰슨이 발견했다.[6] 뮤온은 1936년에 앤더슨이 발견했으나, 발견 당시에는 메존으로 잘못 분류했었다.[7] 그러나 실험을 통해, 새로 발견한 뮤온이 메존의 성질을 띠기보다는 전자에 가까운 성질을 띤다는 사실을 알아냈다. 1947년에서야 전자와 같이 행동하는 입자들을 ‘렙톤’이라 이름 붙여주며, 뮤온을 렙톤에 포함시켰다. 전자 중성미자는 1930년 파울리가 입자의 베타 붕괴 현상을 설명하기 위해, 이론적으로 처음 제안했다. 전자 중성미자는 1956년 카원과 라이너스가 훗날 ‘카원-라이너스 중성미자 실험’라 명명된 실험을 통하여 처음 발견했다. 뮤온 중성미자는 1962년 레더먼, 슈워츠, 스타인버거가 발견했다. 타우온은 1974년과 1977년 사이에 스탠퍼드 선형 가속기 센터와 로런스 버클리 국립 연구소에서 연구한 마틴 루이스 펄과 그의 동료들이 발견했다. 타우 중성미자는 2000년 7월 페르미 국립 가속기 연구소의 DONUT Collaboration이 발견했다고 발표했다. 리처드 아크라이트
리처드 아크라이트 경(, 1732년 12월 23일 ~ 1792년 8월 3일)은 영국의 발명가로, 수력을 이용한 방적기를 발명한 것으로 유명하다. 축전기
금속화종이 축전기란 파라핀 등을 스며들게 한 얇은 종이의 한쪽 면에 아연·알루미늄 등의 금속을 높은 진공 속에서 증발시켜 부착시킨 금속화종이를 2장을 포개서 감은 축전기이다. MP콘덴서라고도 한다. 얇은 금속막이 전극이 되고 그 사이에 1장의 종이가 절연물로서 끼워져 여러 층으로 쌓인 구조의 축전기가 된다. 전극이 얇고 원통으로 감은 구조로 표면적이 넓어서 소형 축전기를 만들기 쉽다. 전자부품에 쓰는 원통형 축전기는 이 방식을 사용한다. 하지만 전극이 대단히 얇기 때문에 종이의 작은 구멍에서 절연파괴가 일어나기 쉽다. 화염방사기
화염전은 고대부터 있어 왔고, 액체연료를 사용하는 원리는 아시리아 시대에 이미 알려져 있었다. 근대적인 화염방사기는 1898년에 독일의 기사 R.피들러에 의해서 발명되었고, 제1차 세계대전 중인 1915년 7월 독일군에 의해 최초로 사용되었다. 그러나 대규모로 사용되고, 효과를 발휘하게 된 것은 제2차 세계대전 때부터이며, 미국군은 태평양 방면의 여러 섬에서, 동굴진지 속에 숨어 있는 일본군을 소탕하는 데 약 4,800대의 화염방사기를 사용한 것으로 알려지고 있다. 이 무기는 전투폭격기 등이 네이팜탄·로켓을 사용해서 진지를 공격할 때보다 근거리에서는 살상효과가 크므로 근거리 전투무기로 사용된다. 어니스트 러더퍼드
1895년 뢴트겐이 엑스선을 발견하고 앙리 베크렐이 우라늄에서 방사선 방출을 발견하자 기체 방전 현상을 함께 연구한 러더퍼드와 영국의 캐번디시 연구소장이었던 조지프 존 톰슨은 엑스선으로 기체에 전기가 흐를 수 있다는 사실을 알아냈고 이렇게 얻은 전도성이 기체를 유리 양모나 전기가 흐를 물질로 지나가게 하면 없어진다는 사실을 이용해 엑스선이 입자로 이루어졌다는 사실을 알아내 엑스선이 양전하와 음전하를 띈 수많은 입자를 만들어내는 사실을 알아냈다. 1896년 러더퍼드와 톰슨은 실험을 이용해 전하를 띈 입자나 이온화 원자가 결합해 전하를 띄지 않는 분자를 만들어낸다는 사실을 알아냈다. 염료감응형 태양전지
염료감응형 태양전지는 빛에 민감한 양극과 전해질, 즉 광전자 화학 시스템 사이에서 형성되는 반도체를 기반으로 한다. 그레첼 셀 이라 불리기도하는 현대판 감응형 태양 전지는 1988년에 브로이언 오‘레간(Brian O'Regan)과 마이클 그레첼(Michael Grätzel)이 UC버클리(UC Berkeley)의 연구실에서 공동 발명했다. 이 물질은 후에 앞서 언급한 에콜 폴리 테크니크 페데랄 로잔(École Polytechnique Fédérale de Lausanne)에 소재한 과학자들이 성능을 향상시켰다. 1991년 마이클 그래첼이 개발한 최초의 고효율 DSSC가 발간될 때까지 계속되었다. 옌스 야코브 베르셀리우스
옌스 야코브 베르셀리우스(Jöns Jakob Berzelius, 1779년 8월 20일 - 1848년 8월 7일)는 스웨덴의 화학자이다. 타이타늄과 지르코늄을 분리하고, 세륨·토륨·셀레늄 등의 원소를 발견하였다.
베르셀리우스는 현대의 원소 기호를 만든 사람으로 알려져 있다. 라부아지에가 원소의 정의를 내기 전에도 연금술사들은 여러 개의 원소를 발견하고, 그 원소들을 다양한 방법으로 표현했다. 이후 라부아지에는 기하학적인 모양으로, 돌턴은 원 안에 문자나 그림을 넣어 원소를 표현했다. 하지만, 많은 원소가 발견되자 돌턴의 원소 표기법은 불편해졌다. 그래서 베르셀리우스가 다음과 같은 원소를 표현하는 방법을 고안해냈다. 방송
1817년 스웨덴의 화학자 옌스 야코브 베르셀리우스(, 1779년 8월 20일 - 1848년 8월 7일)가 셀렌을 발견하였다. 1873년 아일랜드의 전신 기사 조지프 메이가 셀렌의 광전 효과를 발견하였다. 2년후인 1875년 미국의 조지 케리가 이를 이용하여 물체의 영상을 전기 신호로 바꾸는데 성공하였다. 셀렌으로 수많은 광전지를 만들어 각각을 전구에 연결한 뒤 셀렌 판 앞에 물체를 두자 전구가 물체의 윤곽을 나타낸 것이다. 안토니오 메우치
전기식 음성 전달 장치 이외에도 안토니오 메우치는 화학적·기계적 방법을 이용한 장치를 다수 발명해 특허를 받았다. 자금의 부족 때문에, 그의 전화기(전기식 음성 전달 장치)인 텔레폰은 통상의 특허로 잡히지 않았지만, 특허료를 매년마다 10달러의 갱신료를 계속 지불했다. 영구적인 특허를 취득하기 위해서는 250달러가 필요로 했기 때문에 안토니오 메우치는 친구의 모금에 의지했지만 20달러 이상 모아지지 않았다. 그래서 안토니오 메우치는 알렉산더 그레이엄 벨보다 21년 앞서 전화기를 만들었지만, 특허료 때문에 알렉산더 그레이엄 벨이 최초의 전화기를 만든 사람으로 알려져 있다. 의공학
이후 독일의 William Einthoven은 1903년 심전도(electrocardiogram,ECG)를 반조형 검류계(mirror type string galvanometer)를 이용하여 기록함으로써 최초로 생체전기를 기록하는데 성공한다. 또한, 1924년 드 포레스트(De Forest)의 3극 진공관을 이용하여, 독일의 한스 베르거(Hans Berger)가 뇌전도(electoencephalogram,EEG) 장치를 계발한다. 교류전동기
장거리 고전압 전송에서 교류의 장점 때문에, 19세기 후반 미국 및 유럽에서 많은 교류전동기 개발을 시도한 발명가가 있었다. 회전 자기장을 처음으로 고안한 사람은 월터 베일리였다. 월터 베일리는 1879년 6월 28일에 정류자가 런던의 물리 학회에 도움을 준 배터리로 작동하는 다상 전동기를 시연했다. 축전기
축전기는 사용하는 유전체에 따라 공기 축전기·진공 축전기·가스입 축전기·액체 축전기·운모 축전기·종이 축전기·금속화종이 축전기·자기 축전기·유기막 축전기·전해 축전기 등으로 나눈다. 축전기
구형 축전기란 반지름이 서로 다른 두 구형껍질의 금속판으로 구성된 축전기다. 이 두 반지름 사이에 가우스 면을 잡으면
가 된다. 이 식을 다시 E에 대해서 풀면
나오고 위의 원통형 축전기와 마찬가지로 풀어보면
를 얻는다. 이제 Q=CV 이므로 C에 대해서 정리하면
처럼 전기용량을 구할 수 있다. 축전기
이다. 전체 축전기의 전압은 세 축전기 전압의 합이므로
이고, 전체 합성 전기용량은
이것을 다시 풀어쓰면
가 나온다. 발전기
최초의 실용적인 발전기는 1860년대 후반 프랑스의 공학자이자 발명가인 제노브 테오필 그람이 제작한 그람 발전기이다. 지멘스는 1866년에 처음으로 전자석을 사용한 대형발전기를 완성시켰는데, 그것은 기술사상(技術史上) 와트의 증기기관에 비교할 만한 획기적인 것이었다. 이에 이어서 벨기에의 그람(Gramme)은 1870년에 고리형(環型) 코일의 발전기를, 독일의 알테네크(Alteneck)는 1873년에 드럼형 코일의 발전기를 발명했다. 그러나 그 당시의 발전소는 전압의 안정성이라든가 효율과 같은 점에서 볼 때 만족할 수 있는 것은 아니었다. 에디슨은 그 때문에 자기가 발명한 탄소선전구(炭素線電救)에 사용할 수 있는 새로운 발전기의 연구를 추진하게 되었다. 그리고 1882년 9월, 뉴욕시에 최초의 대규모 화력발전소(증기기관으로 운전되는)를 건설하였고, 중앙발전소로부터 말단의 전등까지 110V의 직류 송전 계통을 이룩해 내고, 이것을 기업화시켰다. 그 후 곧 이어 미국의 웨스팅하우스(Westinghouse, 1846 ~ 1914)에 의해서 교류 송전 방식이 실현되었다. 삼상교류 방식이 완성된 것은, 과거에 에디슨 밑에서 일하고 있었던 니콜라 테슬라에 의해 1891년에 교류발전기를 개발하여 상업화한 것이며 이로 인해 산업 발전에 기여를 하였다. 발전기는 전기사업자용의 상용발전기와 수용가에서 구비하는 비상용발전기로 구분되어 설치된다. 1894년 독일 엔지니어인 루돌프 디젤(Rudolf Diesel)은 별도의 점화장치 없이 연료의 압축 착화를 이용한 내연기관으로 특허를 얻어 1897년 MAN사의 지원으로 최초의 디젤엔진을 제작하였다. 디젤의 엔진은 동시대의 다른 엔진에 비하여 고효율의 성능을 가지고 있었다. 오늘날 디젤엔진 발전기는 전전압에 도달하는 출력 속도가 빠르며, 신뢰성이 높고, 설치가 쉽고, 고용량도 적용이 용이하며, 시공비 등이 경제적이라는 장점을 가진다. 이에 따라 자가발전설비로서 비상용발전기는 소음 및 매연의 단점에도 불구하고, 중, 대형 용량으로서 디젤엔진 비상발전기가 일반화 되어 가장 많이 사용되고 있다. 국내의 발전기 도입은 1899년 5월 17일 동대문에 발전소 개설이 효시였다. 1898년(고종 34년) 1월 26일 한성전기회사에 의한 설치였으며, 1903년에는 제2발전소가 마포에 세워졌다. 한국 최초의 수력발전소는, 1923년에 금강산전기철도회사의 자가용 발전소인 금강산 중대리(中臺里)발전소에 의해 서울로 송전한 것이 최초이고, 1929년에 부전강 제1발전소가 송전하기 시작하였다. 그리고 압록강에는 60만㎾의 시설용량을 가진 동양 제1의 수풍(水豊)발전소(1941년 완성)가 있다. 8·15 직전 조사 결과에 의하면 남북한의 수력 총발전 지점은 163개 소였다. 하지만 1972년 말의 남한의 총발전량은 118억 3,900만 ㎾h, 총시설용량은 387만 2,000㎾, 최대출력은 209만 7,000㎾, 평균출력은 134만 8,000㎾였다. 손전등
1896년 미국의 발명가 데이비드 미셀(David Misell)은 습식 전지와 전등을 이용하여 들고 다닐 수 있는 렌턴을 발명하였지만 상업적인 성공을 거두지는 못하였다. 1898년 미셀은 건전지를 이용한 막대모양의 손전등을 발명하고 이전의 습식 전지와 달리 스위치를 켜면 즉시 전구가 켜진다는 의미에서 플래시라이트(Flashlight)라고 이름지었다. 손전등의 디자인은 1899년 1월 3일 특허 출원되었고 1월 10일 등록번호 제 617592 호로 등록되었다. 특허 발명인은 데이비드 미셀로 기록되었고 출원인은 에너자이저 사의 전신인 아메리칸 노벌티 앤드 메뉴팩쳐링 컴퍼니(American Electrical Novelty and Manufacturing Company, 미국전기혁신 제조회사)로 등재되었다. 집전장치
독일의 지멘스가 1879년에 고안한 전기철도에서 처음 사용되었다. 당시엔 두 궤조 사이에 급전 궤조를 설치하는 형식을 취하였다. 이후 마그누스 볼크의 초기 전기 철도에서 이 방식을 사용하였으며, 이후 궤조 바깥쪽에 설치하는 방식이 개발되었다. 터널 단면을 줄일 수 있다는 장점으로 도시 철도에서 광범위하게 채용되었다. 토머스 뉴커먼
토머스 뉴커먼(, 1663년 2월 ~ 1729년 8월 5일)은 영국의 발명가이다. 영국 데번주 다트머스 태생으로, 그는 대장간의 직공이었으며 남달리 재능이 있었던 듯하다. 17세기 말의 영국에서는 광산의 배수 문제가 크게 다루어져, 결국 토머스 세이버리()의 화력 기관이 발명되었다. 그는 세이버리의 기관의 부품 제작을 하기도 하고, 설치와 수리로 광산을 드나들었다. 그 무렵부터 뉴커먼은 증기를 이용한 동력에 관심을 굳혀, 그 연구에 주력하였다. 10년 가까이 노고를 치른 뒤, 그는 겨우 뉴커먼 기관이라고 하는 증기기관을 완성하였다(1712). 그는 원래 한 사람의 직공으로서 학문도 없고, 과학도 몰랐다. 그러나 그의 완성된 기관은 매우 뛰어나서, 광산의 배수용으로 많이 보급되었다. 그만큼 훌륭한 발명이었음에도 불구하고 뉴커먼은 특허를 받지 않았다. 그 이유의 하나는 세이버리의 화력 기관의 특허 범위가 넓어, 뉴커먼의 발명도 세이버리의 특허 속에 포함된다고 생각한 까닭일 것이다. 세방전지
세방전지주식회사()은 대한민국의 축전지 제조 및 판매 회사이다. 지뢰탐지기
지뢰탐지기는 금속탐지기중의 하나이다.
금속탐지기는 일찍이 19세기 말에 광산개발을 위해 만들어졌다. 최초의 금속탐지기는 미국의 발명가 알렉산더 그레이엄 벨에 의해 만들어졌다. 1881년 7월 2일, 미국의 대통령인 제임스 A. 가필드는 모교 윌리엄스 대학 방문 중 개인적인 원한을 산 찰스 기토에게 저격을 당했다. 그의 몸에 박힌 납 탄환 때문에 그의 건강이 악화되었는데, 의사들은 이 탄환을 찾지 못했다. 벨은 금속 탄환을 찾기 위해 금속탐지기를 급조했다. 그의 장치는 테스트에서는 잘 작동했지만 탄환을 찾는 데에는 장치의 오작동으로 인해 실패했다. 벨은 대통령이 누워있던 침대의 뼈대가 금속이기 때문에 금속 재질이 아닌 침대로 올려달라고 부탁했지만 무시당했다. 가필드 대통령은 결국 패혈증으로 세상을 떠났다.
독일의 발명가 는 1920년대에 정확한 항해를 위해 전파를 이용한 무선 방향 탐지 장치를 연구하고 있었다. 피셔는 그의 발명품이 광석이 많은 지역에서 오작동하는 것을 보고 금속을 탐지하는 것이 가능하다고 생각했다. 그리고 그는 1925년에 최초의 휴대용 금속탐지기를 개발하여 최초로 금속탐지기에 대한 특허를 얻었다. 1931년, 피셔는 금속탐지기를 땅 속에 묻힌 작은 물체를 찾아내거나 광맥을 찾아낼 수 있도록 개량하여 최초로 상업적으로 판매했으며, 대량생산했다.
지뢰피해국가는 캄보디아를 비록하여 베트남, 태국, 미얀마 등의 많은 동남아시아국가와 대한민국이 포함된다.
이 외 유럽의 독일, 스페인과 이라크와 시리아 등의 중동 지방도 심각한 지뢰피해 국가이다.
우리나라는 90년대 말쯤 '대인지뢰 사용금지 조약'에 가입을 한 상태이다.
현재 M14와같은 플라스틱지뢰를 탐지하는 지뢰탐지기도 개발이 되었으며 독일 Vallon사의 Minehound와 같은 듀얼센서를 탑재한 탐지기까지 개발 되었다.
우리군에서도 듀얼센서탐지기를 도입예정이며 개발 또한 진행 중이다.
탐지방식에는 많은 프로그램이 사용된다.
그중 가장 일반적인게 VLF(Very Low Frequency)이다. 저주파방식이라고도 불리며 취미용이나 보안용으로 많이 사용 된다.
지뢰탐지기용으로 사용되는 프로그램은 펄스유도형(Pulse Induction) 방식이다.
펼스방식은 지뢰탐지나 자연금탐지같은 작은 금속을찾는데 사용된다.
지뢰(地雷, )는 땅에 파묻은 후에 외부의 압력을 받으면 뇌관을 작동하여 폭발시키는 무기다.예전에 지뢰를 매설할 때에는 일일이 사람이 파묻었다. 주로 전투공병이 이런 임무를 수행했지만, 일반 보병부대도 약간의 교육과 훈련을 거쳐 지뢰 매설에 동원되는 일이 흔했다.
ICBL은 2004년 8월에 지뢰를 제조하는 국가들을 다음과 같이 정의하였다.
최근까지 지뢰를 제조하였을 것으로 간주되는 다른 나라는 다음과 같다: 페란티
세바스찬 지아니 드 페란티는 1882년에 Ferranti, Thompson and Ince를 창업하였으며 이는 그의 최초의 사업이다.[1] 이 기업은 페란티-톰슨 교류 발전기를 개발하였다. 페란티는 최초의 영국의 몇 안 되는 전문가들 가운데 한 명으로서 일찍이 교류 송전에 집중하였다. 페란티라는 기업명과 자신의 이름을 구별하기 위해, 그는 페란티 박사(Dr Ferranti)로 불리기도 한다. 1885년 페란티 박사는 프란시스 인스(Francis Ince)와 찰스 스팍스(Charles Sparks)와 함께 새로운 기업 S. Z. 드 페란티(S. Z. de Ferranti)를 설립하였다.[2] JF 윌슨에 따르면,[3] 페란티 박사의 전력량계와의 연계는 이 새로운 벤처에서 인스를 자신의 파트너로 설득시켰으며 전력량계 개발은 그의 사업이 앞으로 수십년 간 생존하고 성장하는데 필수적이었다. AC 페란티의 지지자였음에도 수많은 전기공영기업과 송전기업들에 AC 및 DC 전력량계를 제공하는 중요한 기업이 되었다.[4] 1887년 LESCo(London Electric Supply Corporation)는 뎃퍼드의 자사의 발전소 설계를 위해 페란티 박사를 고용하였다. 그는 건물, 발전소, 발전기를 설계하였으며 1890년 10월 진정한 최초의 현대적인 발전소가 완공되었다. 10,000 볼트에 이르는 고압의 교류 전력을 공급하였으며 필요한 곳에 고객이 이용할 수 있도록 더 낮은 전력으로 변환되었다.[1] 성공이 잇따르면서 페란티는 전자 장비(특히 변압기)를 판매, 생산하기 시작하였다. 곧 이 기업은 더 많은 제조용 지역을 찾고 있었다. 런던의 지가가 너무 높았으므로 이 기업은 1896년에 올덤의 홀린우드로 이사하였다.[2] 1901년 7월, S. Z. 드 페란티 유한회사의 자산을 인수하고 자본 증대를 위해 페란티 유한회사가 설립되었으나 가족이 독점적으로 운영하였기 때문에 잠재적인 새로운 투자자들에게 인상을 주는 것에는 실패하였다. 소득과 유동성 문제가 줄어든 1896년부터 1903년의 붐 기간 중에 지나치게 낙관적인 시장적 예상은 1903년 기업의 은행가 Parrs가 이 기업을 법정 관리 상태로 들어가게 만들 수 밖에 없었다.[3] 이 기업은 1905년에 제건되었고 페란티 박사의 주식 보류량은 10% 미만으로 줄어들었다.[2] 그 뒤로 11년 간 이 기업은 파산 관재인에 의해 운영되었으며 페란티 박사는 상업적인 금융 전략에서 제외되었다. 그는 이 기간 대부분을 면사 방적 기계에 대해 J P Coats of Paisley, 재과열 터빈에 대해 비커스 등과 파트너십을 맺는 일을 보냈다.[3] 전기자동차
1842년에 미국의 토마스 데트와 영국 스코틀랜드의 로버트 데이비슨은 이전보다 실용적이고 성공적인 전기자동차를 발명한다. 1865년에 프랑스의 가스통 플란테가 축전지를 발명하고 그의 친구 카밀 포레는 더 많은 저장용량을 가진 축전지를 개발한다. 축전지의 발명 및 발전은 전기자동차가 번창하는데 크게 기여한다. 축전기
이 밖에도, 용도에 따라 슈퍼 축전기 (용량이 매우 큰 축전기), 고압 축전기 (고압 전기를 축전할 때 사용, 대표적으로 테슬라 코일의 콘덴서로 사용하거나 카메라 플래시에서 순간적인 고전압을 발생 시킬 때 사용) 등으로 분류한다. 첨필
토머스 에디슨은 얇은 주석판에 첨필로 소리의 파형을 새긴 뒤 재생하는 축음기를 발명하였다. 새뮤얼 크럼프턴
새뮤얼 크럼프턴(Samuel Crompton ; 1753년 ~ 1827년)은 영국의 발명가이다. 방적을 직업으로 하고 있는 집안에서 태어나, 16세에 하그리브스 방적기를 배우고 그것의 개량에 힘썼다. 1779년 제니 방적기와 수력 방적기의 원리를 합쳐 뮬 방적기를 발명하였다. 이 방적기는 성능이 좋아 널리 보급되었으나, 특허를 얻지 못하여 큰돈을 벌지 못하였다. 그리고 제임스 와트에 가려지는 바람에 이름도 그다지 뜨지는 않았다 잠수함의 역사
아일랜드의 발명가 존 필립 홀랜드가 설계하여 1897년 5월 17일에 진수된 홀랜드 타입 4 잠수함은 세계 최초로 수상에서는 내연기관 엔진을 사용하고, 수중에서는 배터리로 추진을 하였다. 미국 해군은 1900년 4월 11일 홀랜드 4 잠수함을 구매하여 홀랜드함으로 명명하였다. 초전도 현상
1957년에 존 바딘과 리언 쿠퍼, 존 로버트 슈리퍼는 초전도 현상을 미시적으로 설명하는 이론인 BCS 이론을 제안하였다.[7] 이는 발견자들의 이름 머릿자를 딴 것이다. 니콜라이 보골류보프 또한 1958년에 독립적으로 기본적으로 같은 이론을 발표하였다. 이 BCS 이론은 초전도 전류를 쿠퍼 쌍의 초유체로 설명하였다. 쿠퍼 쌍은 포논의 교환에 의해 상호작용하는 전자들의 쌍이다. 1972년 저자들은 이 업적으로 노벨상을 수상하였다. BCS 이론은 1958년 니콜라이 보골류보프가 원래는 여러가지 논증으로 유도되는 BCS 파동함수가 전자의 해밀토니언을 정준변환하여 얻어질 수 있음을 보임에 따라 서로 강한 연관이 있음을 보였다.[8] 1959년에 레프 페트로비치 고리코프()는 BCS 이론이 임계 온도 근처에서 긴즈부르크-란다우 이론으로 환원됨을 보였다.[9] 축전기
진공 축전기(vacuum capacitor)란 유전체를 사용하지 않고 진공관과 같은 진공용기 속에 전극을 마주놓은 축전기이다. 진공 속에서는 글로방전이 발생하지 않고 대기 속의 습도·탄산가스 등의 영향이 없으므로 내전압(耐電壓)이 높고 안정하다. 따라서 전극 사이 거리를 좁힐 수 있으며, 소형으로 큰 용량을 얻을 수 있다. 또 높은 주파수라도 손실이 적고 안정하므로 송신기와 같은 고주파의 대전력에 적합하여 많이 사용한다. 구조는 고정용량형(동량형)과 가변용량형(가변형)이 있다. 대전력에 사용할 때는 축전기의 바깥쪽을 접지쪽으로 해서 사용하는 편이 좋다. 전기화학
축전지(storage battery , 蓄電池)는 양극판|전해액|음극판 으로 구성되어 있으며 이들의 화학적 작용에 의해 직류 기전력을 발생시킬 수 있도록 만들어진 장치이다. 화학에너지를 전기에너지로 변화시키는 방전과, 전기에너지를 화학에너지로 변화시키는 충전을 반복할 수 있도록 만들어진것을 축전기 또는 2차전지 라고 부른다. 축전기의 종류로는 납축전지와 알칼리 축전지가 있으며 납축전지를 가장 널리 사용하고있다. 초전도 현상
1950년에, 레프 란다우와 비탈리 긴즈부르크가 초전도체의 현상론적인 모형인 긴즈부르크-란다우 이론을 발표하였다.[4] 란다우의 2차 상전이 이론을 슈뢰딩거 방정식과 결합시킨 이 이론은 초전도체의 거시적 성질을 설명하는 데 큰 성공을 거두었다. 한편으로는, 알렉세이 알렉세예비치 아브리코소프는 긴즈부르크-란다우 이론이 초전도체가 제 1종과 제 2종으로 불리는 두 종류로 구분됨을 예측하였다. 아브리코소프와 긴즈부르크는 그들의 공로로 인해 2003년 노벨상을 수상하였다. (란다우는 1968년 사망하였다.) 또 1950년에는 맥스웰과 레이놀즈 등이 초전도체의 임계온도는 그 구성 원소의 동위원소 질량에 따라 변할 수 있음을 보였다.[5][6] 이 동위원소 효과 발견은 당시에 전자-포논간 상호작용이 초전도 현상의 미시적 메카니즘임을 오도하게 하였다. 이차 전지
이차 전지(secondary cell), 축전지(storage battery)는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어 내는 장치를 말한다. 여러 번 충전할 수 있다는 뜻으로 "충전식 전지"(rechargeable battery)라는 명칭도 쓰인다. 흔히 쓰이는 이차 전지로는 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지(NiCd), 니켈 수소 축전지(NiMH), 리튬 이온 전지(Li-ion), 리튬 이온 폴리머 전지(Li-ion polymer)가 있다. 리튬 이온 전지
리튬 이온 전지는 빙엄턴 대학의 위팅엄 교수와 엑슨 사(社)에 의해 1970년대에 처음 제안되었다.[3] 위팅엄 교수는 이황화티탄을 양극으로, 금속 리튬을 음극으로 사용하였다. 이후 1980년에 야자미(Rachid Yazami)를 필두로 하는 그르노블 공과대학(INPG)과 프랑스 국립 과학 연구센터의 연구진에 의해 흑연 내에 삽입된 리튬 원소의 전기화학적 성질이 밝혀졌다. 그들은 리튬과 폴리머 전해질, 흑연으로 이루어진 반쪽 전지 구조에 대한 실험을 통하여 흑연에 리튬 원소가 가역적으로 삽입됨을 밝혀냈고, 1982년과 1983년에 해당 연구 내용이 출판되었다.[4][5] 이 연구는 리튬의 흑연 내 가역적 삽입에 관해 열역학적인 내용과 이온 확산에 관련된 동역학적인 내용을 모두 포함하고 있다. 기존의 리튬 전지는 음극이 금속 리튬으로 이루어져 있었고, 그 때문에 안전성이 낮았다. 따라서 리튬 이온 전지는 금속의 리튬 덩어리가 아니라 리튬 이온을 포함하는 물질을 음극과 양극으로 사용하는 방향으로 개발되었다. 1981년 벨 연구소에서는 리튬 전지에 금속 리튬 대신 사용 가능한 흑연 음극을 개발하여 특허를 획득하였다.[6] 그 후 굿이너프(John B. Goodenough)가 이끄는 연구팀이 새로운 양극을 개발[7]함으로써 비로소 1991년 소니에 의해 최초의 상업적 리튬 이온 전지가 출시되었다. 당시의 배터리는 층상 구조의 산화물(리튬코발트산화물)을 이용하였으며, 당시 가전제품 분야에 혁명을 일으켰다. 1983년 새커리와 굿이너프, 그리고 그 협력자들이 망간으로 이루어진 스피넬을 양극 물질로 사용할 수 있음을 발견하였다.[8] 스피넬은 가격이 싸고 전기전도도와 리튬 이온 전도도가 우수하며 구조적으로 안정적이기 때문에 매우 각광받았다. 비록 순수한 망간으로 이루어진 스피넬은 반복되는 사용으로 인해 성능이 저하되지만, 이러한 점은 스피넬을 구성하는 화학 원소에 변화를 줌으로써 해결할 수 있다.[9] 망간 스피넬은 오늘날 상업적인 리튬 이온 전지들에 사용되고 있다.[10] 1989년 오스틴 텍사스 대학교의 만티람(Arumugam Manthiram)과 굿이너프는 폴리음이온을 함유하는 양극이 유도 효과를 갖기 때문에 산화물을 사용하는 양극보다 더 높은 전압을 낼 수 있음을 발견하였다.[11] 1996년 파디(Akshaya Padhi)와 굿이너프, 그리고 그 협력자들이 인산철리튬과 감람석 결정구조를 갖는 인산금속계 리튬을 리튬 이온 전지의 양극 물질로 사용할 수 있음을 발견하였다.[12] 인산철리튬은 여느 양극 물질과 비교해도 저렴한 가격과 뛰어난 안전성, 성능, 그리고 안정적인 작동 성능을 보였다. 또한 인산철리튬은 전기 자동차에 사용되는 거대한 전지와 같이 안전성을 요구하는 에너지 저장 장치로서 적합하다. 인산철리튬은 오늘날 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자기기 등에 널리 사용되고 있다. 2002년 MIT의 치앙(Yet-Ming Chiang)과 그 연구팀은 전극에 알루미늄이나 니오브, 또는 지르코늄을 도핑함으로써 전기전도도를 크게 증가시켜 리튬 이온 전지의 성능을 극대화할 수 있다는 것을 발견하였다. 그러나 이 도핑 처리에 의해 성능이 향상되는 원리가 실제로 어떻게 되는지에 대해서는 많은 논쟁이 있다.[13] 2004년 치앙의 연구팀은 또 다른 기술을 개발하는데, 100나노미터의 지름을 갖는 인산철 입자를 전극에 도핑하는 것이다. 이를 통하여 밀도가 100분의 1 이하로 감소하였고 전극의 표면적과 전지의 용량이 증가하는 효과를 얻었다. 인산철을 이용하는 기술의 상업화는 치열한 시장 경쟁을 낳았고, 또한 치앙과 굿이너프 간의 특허 침해 분쟁을 야기했다.[13] 자기장
자석과 자기가 훨씬 더 이전에 알려져 있었음에도 자기장에 대한 연구는 1269년 프랑스의 학자 페트루스 페레그리누스(Petrus Peregrinus de Maricourt)가 철 바늘을 이용하여 구 모양의 자석 표면에 자기장을 배치시키면서 시작되었다.[nb 1] 원자핵
영국의 물리학자 조지프 존 톰슨(1856~1940)은 1897년 새로운 원자모형을 발표했다. 음극선 실험을 통해 -전하를 띄고 있는 원자 안의 입자를 발견했다. 그 당시 까지만 해도 원자는 더 이상 쪼갤 수 없는 마지막 입자라고 생각 되었지만 톰슨의 발견으로 원자는 다른 물질로 쪼개질 수 있으며 전자가 존재 함을 밝혀냈다. 톰슨은 이를 근거로 양전하를 띠는 원자안에 전자가 박혀 있는 푸딩 모형을 주장했다. 음극선 실험을 통해 음극선은; 1.질량을 가진다, 2.음극선은 직진한다, 3.음극선은 -극 을 띤다라는 3가지 사실을 알았고 이 음극선이 전자라는 것을 밝혔다. 푸딩모형- +전하가 고르게 분포되어 있는 원자 속에 -전하를 띤 전하가 듬성 듬성 박힌 원자모형이다. 단점을 꼽자면, 러더퍼드의 알파 입자 산란실험에 대해서는 설명 불가하다는 점이다. 양성자의 발견한 사람은 골드슈타인으로, 골드슈타인은 진공방전관에 소량의 수소 기체를 넣고 높은 전압을 걸때 -극으로 이동하는 입자의 흐름을 발견하고 이를 양극선이라고 하였다. 러더퍼드는 양극선이 +전하의 흐름임을 발견하고 이를 양성자라고 이름 붙였다. 시간이 흘러 제임스 채드윅은 1932년 중성자를 발견하였다. 알파입자를 베릴륨 원자핵에 충돌시켰을때 전하를 띠지않는 입자의 방출을 관찰한 채드윅은 이를 중성자라고 이름 붙였고 이를 통해 헬륨 원자핵의 질량을 설명할 수 있게 되었다. 이전까지는 양성자만 발견되어 헬륨 원자핵의 질량을 설명할 수 없었다.
톰슨의 제자였던 어니스트 러더퍼드(1871~1937)는 알파입자 He2+산란 실험으로 원자핵을 발견했다. 알파 입자를 얇은 금박에 충돌시키면 대부분의 알파 입자를 통과하나 극히 일부의 알파 입자가 튕겨져 나오는 것을 발견하였다. 알파 입자 산란 실험을 통해 러더퍼드는 원자의 중심에 원자의 질량 대부분을 차지하는 +전하를 띠는 물질을 발견했고 이를 원자핵이라고 불렀다. 그리고 이를 근거로 원자핵 중심에 톰슨이 발견한 전자가 돌고 있는 행성 모형을 주장했다. 행성모형은 부피가 작고 밀도가 큰 +원자핵이 중심에 있고, 그 주위를 -전하를 띠는 전자가 돌고 있다는 개념이다. 즉, 원자핵의 질량을 최초로 밝혀낸 원자모형이라고 말할수 있다. 하지만 원자의 안정성과 수소원자의 선 스펙트럼에 대해 설명하기에 한계점이 있었다. 촉매
일반적으로 이야기하자면,[3] 프로세스의 속도를 증가시키는 것이라면 무엇이든 "촉매"라 할 수 있으며, 이 용어의 영어 낱말 카탈리스트(catalyst)는 "(매듭 등을) 풀다"를 뜻하는 그리스어 낱말 καταλύειν에서 비롯되었다. 촉매의 개념은 화학자 엘리자베스 풀람에 의해 발명되었으며 1794년 책에서 그의 산화-환원 실험에 대한 업적에 기반한다.[4] 촉매 작용이라는 용어는 이후 1835년 Jöns Jakob Berzelius에 의해 사용되었는데 반응 후 변하지 않는 물질에 의해 촉진되는 반응을 기술한다. Berzelius 이전의 Fulhame은 감축 실험에서 금속이 아니라 물로 작업했다. 촉매 작용을 연구한 18세기의 다른 화학자들에는 그것을 접촉 과정이라고 언급한 Eilhard Mitscherlich와 접촉 반응이라고 말한 Johann Wolfgang Döbereiner가 있다. 그는 수소와 백금 스폰지를 기반으로 한 라이터인 Döbereiner의 램프를 개발했는데, 이는 1820년부터 오늘날까지 상업적으로 성공했다. Humphry Davy는 촉매 작용에서 서금의 사용을 발견했다. 1880년에 라이프 치히 대학의 Wilhelm Ostwald는 산과 염기의 존재에 의해 촉매 작용을 받은 반응을 체계적으로 조사하기 시작했으며, 화학 반응이 유한 속도로 일어나고 이러한 속도가 산과 염기의 강도를 결정하는 데 사용될 수 있음을 발견했다. 이 업적으로 Ostwald는 1909년 노벨 화학상을 수상했다. 라이덴병
라이덴병은 한 번 방전한 뒤에도 수 분 뒤에 다시 전하가 축적되어 방전을 일으킬 수 있다. 이러한 잔류 전하 방전은 서너차례 일어나기도 하는데 유전체인 유리가 전하를 축적하면서 극성을 지니게 되기 때문이다. 전자 부품에서 사용되는 축전기들 역시 극성이 형성되어 방전 뒤 잔류 전하를 가질 수 있다. 전자 제품에 사용된 축전기의 잔류 전하는 고장이나 안전 사고의 원인이 될 수 있으므로 방전 저항이나 방전 코일을 이용하여 제거한다. 찰스 프로테우스 스타인메츠
독일의 브레슬라우에서 출생하여, 브레슬라우·취리히·베를린 등의 각 대학에서 수학·전기 공학·화학을 전공하였다. 제너럴 일렉트릭 회사의 기술자로 미국에 건너가, 유니온 대학 물리학 교수가 되었다. 그는 교류 전기를 연구하여 복소수의 개념을 도입하였다. 또한 벼락을 연구하고, 송전선의 피뢰침을 개량하였으며, 발전기·전동기에 관한 200개 이상의 특허를 얻었고, 유도 조정기와 아크 램프를 발명하였다. 세방전지
세방전지는 자사 제품에 로케트배터리라는 브랜드를 사용하지만, 로케트전지라는 소형 건전지 브랜드로 일반인들에게도 잘 알려진 회사 로케트전기와는 별개의 회사이다. 세방전지는 소형 건전지가 아닌 축전지만을 만드는 회사이다. 전해 축전기
전해 축전기의 구성 성분에 따라 알루미늄, 탄탈륨, 나이오븀 축전기로 분류할 수 있다.
이 세 종류의 축전기는 비솔리드나 솔리드 이산화망간이나 솔리드 폴리머 전해질을 사용하고, 양극 재질과 전해질의 조합에 따라 여러 가지 종류가 존재한다. 축전기
1745년 최초의 축전기 형태인 라이덴병이 독일 발명가인 Ewald Georg von Kleist에 의하여 발명되었다. 1746년에는 네덜란드 라이덴 대학의 물리학자인 Pieter van Musschenbroek도 독자적으로 라이덴병을 발명하였다. 최초의 라이덴병은 운 유리병에 코르크 마개 중앙으로 도선을 삽입하여 물에 닿도록 한후 정전기를 충전시키는 단순한 형태였다. 그 후 유리병의 안과 밖에 금속박(주석박)을 입혀 극성이 서로 다른 전하를 충전시키고 도선을 서로 연결하여 충전된 전하를 방전시키는 완전한 형태의 콘덴서로 발전하게 되었다. 라이덴병에서 유리가 유전체, 주석박이 전극역할을 하고 있는 것이다. 에너지 개발
전기 에너지는 축전기에 저장될 수 있다. 축전기들은 카메라 플래시 등 고강도의 에너지 방출이 필요할 때 사용된다. 공학
1800년대의 알렉산드로 볼타의 실험이 있고 그 후 마이클 패러데이나 게오르크 옴 등의 선구자의 실험을 거쳐 1872년에 전동기가 발명된 것이 전기공학의 발단이다.19세기 후반에는 제임스 와트, 제임스 맥스웰과 하인리히 헤르츠의 성과에 따라 전자공학이 시작되었다. 그 후, 진공관이나 트랜지스터의 발명에 의해 전자공학의 발전이 가속되어 지금은 전자공학이 공학 중에도 특히 기술자가 많은 영역이 되었다. 제임스 와트
제임스 와트(, 1736년 1월 30일 ~ 1819년 8월 25일)는 스코틀랜드의 발명가이자 기계공학자였다. 그는 영국과 세계의 산업 혁명에 중대한 역할을 했던 증기 기관을 개량하는 데 공헌하였다. 흔히 증기 기관을 발명했다 알려졌지만, 실제로는 기존의 이미 존재하는 증기 기관에 응축기를 부착하여 효율을 높인 것이다. 이화전기
《ETUS Ⅱ》는 전력요금이 저렴한 심야 시간대에 축전지를 충전해 두었다가 정전시 축전지 방전으로 UPS를 통해 무정전의 고품질 전원을 부하 측에 공급하고 전력 소비가 많은 피크전력 관리 시간대에 축전지를 방전시켜 전력 공급원으로 활용, 입력 소비 전력을 감소시킴으로써 전기요금 절감 및 정부의 피크전력 관리 정책에 동참할 수 있도록 했는데 이 제품의 특허기술은 국내는 물론 일본, 미국, 중국, 유럽의 특허를 획득할 정도로 세계적으로 인정받았다는 게 회사 측의 설명, 즉 사용자는 해당 장치의 제어판넬에서 ESS 기능 동작 시각과 정지 시각, 축전지 사용률 등을 직접 손쉽게 설정할 수 있다는 것이다. FCEV
연료전지의 개념은 1801년 Humphry Davy에 의해 먼저 설명되었고 그 후 실제로 작동하는 연료 전지의 발명은 화학자이자 물리학자인 William Grove에 실현되었다. '기체 볼타 전지'라고 불리던 것으로 진행된 실험은 전자의 흐름이 수소 원자를 분리시킴으로서 생산된다고 증명하였다. 첫 번째 현대 연료 전지 운송수단은 15 kilowatt의 연료 전지가 적용된 농업용 트랙터였고 이후 Apollo 프로그램에 의해 연료 전지가 개발되어 왔다. 1990년대에 들어와서 연료 전지를 자동차에 적용하는 방법에 대하여 연구하기 시작하였고 2001년에 수송수단에 사용될 수 있는 크기의 연료 탱크가 개발 됨에 따라 현재 수소연료자동차 개발에 박차를 가하고 있다. 전하
샤를 드 쿨롱은 금속공과 비틀림 저울을 이용하여 두 점전하 사이에 작용하는 힘을 측정하고, 두 전하 사이에서 작용하는 힘은 두전하 크기의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다는 쿨롱의 법칙을 발견하였다.[5] 진공
음극선관을 처음으로 연구하기 시작한 사람은 패러데이이다. 19세기말에 높은 전압을 유리관의 각 끝에 있는 금속판에 걸게 되면 유리관 안에 방전현상이 일어나고 번쩍거리는 현상을 발견하였다. 이 사실은 당시에 엄청난 과학적 관심을 불러일으켰었다. 양극판 사이에 흐르는 방전효과라고 과학자들은 보고 그 현상을 '음극선'이라고 명명하였다. 이러한 음극선은 유리관안에 공기가 많이 들어있으면 방해를 받아 잘 흐르지 못했다. 그리하여 과학자들이 유리관 안의 공기를 진공펌프를 이용하여 빼내었고 그것이 음극선관의 시초이다. 진공기술이 좋지 않았던 초기의 음극선관은 성능이 좋지 않았다. 독일의 유리 기구 제작자이며 엔지니어였던 가이슬러가 비로소 진공 기술을 높인 음극선관을 만들어 음극선관을 만들었고 이를 가이슬러관이라고 부르게 되었다. 가이슬러관이 발명되어서 비로소 음극선의 흐름이 제대로 관찰될 수 있었다. 이후에 영국의 크룩스가 가이슬러관의 진공도보다 더 높은 진공도를 갖는 음극선관을 개발하였는데 이를 크룩스관이라고 부른다.
과학자들은 이후에 이러한 음극선관을 이용하여 음극선이 과연 전하의 흐름인가에 대한 해답을 제시할 수 있는 여러 가지 실험을 하였다. 먼저 헤르츠가 1880년대 실험을 해보았고 음극선이 전하의 흐름이 아니라고 결론지었다. 그 이유는 음극선에 전기장을 걸어주었을 때 음극선이 편향되지 않았었기 때문이었다. 하지만 이 결론 역시 음극선관의 진공도가 좋지 않았기 때문이었다. 그 이후에 톰슨은 입자의 빔이 맞다는 사실을 실험으로 보여주게 된다.
앞서 말했듯이 톰슨과 헤르츠의 실험의 차이는 바로 진공 기술의 차이였다. 사실 음극선 유리관 안에 기체가 많을수록 전기장에 효과가 줄어들었고 공기의 방해 때문에 전하의 편향효과를 관찰할 수 없었다. 하지만 톰슨은 관속에 남아있는 기체를 가능한 많이 제거하고자 장치의 열을 오랜시간동안 가하고 진공펌프를 오랫동안 가동시키는등 헤르츠가 하지 않은 방법으로 더 나은 진공을 만들어내었다. 실제로 톰슨은 헤르츠의 실험이 잘못되었음을 자신실험기구에서 헤르츠의 실험을 재연했을 때 편향효과가 일어나지 않음으로써 확인하였다. 축음기
축음기(蓄音機)는 원반 혹은 원통에 홈을 파서 소리를 기록하고 재생할 수 있는 장치를 가리킨다. 최초의 축음기는 1877년 에디슨이 발명한 Phonograph이다. 전신소에서 일하던 에디슨이 송신 속도를 상향시키기 위해 노력하다가 그것이 음악처럼 들리는 데 착안하여 음악 기록 장치를 발명하였다고 전해진다. 1879년에 소리를 기계진동으로 바꾸어 이 진동에 대응하여 주석박에 홈을 파서 소리를 기록하였다. 이것은 10년 후인 1887년에 소리를 더욱 충실하고 용이하게 기록할 수 있는 납관을 사용한 납관식 축음기로 개량되었다. 초기의 녹음은 소리를 기계적 진동으로 바꾸어 이 진동을 녹음침에 전하여 레코드에 홈을 팠다. 재생은 이 레코드의 홈에 바늘을 대서 기계적 진동을 얻어 이것을 진동판에 전하였다. 텅스텐
텅스텐은 1781년 칼 빌헬름 셸레가 발견하였다. 당시 그는 회중석에서 얻을 수 있는 텅스텐산을 처음으로 발견하고는 이 산을 환원시켜 새로운 금속 원소를 얻을 수 있을 것이라고 예측했다. 1783년에는 엘야르 형제(, )가 철망가니즈중석에서 같은 물질을 발견하였고 이를 목탄으로 환원시켜 순수한 텅스텐을 발견하였다. 전고체 전지
2017년 11월 15일, 전기차 벤처기업 피스커의 CEO 헨릭 피스커는 리튬 이온 전지가 아닌 전고체 전지 기술을 개발해 1분 이내 충전으로 800 km를 달릴 수 있는 전기차 개발에 성공했다고 밝혔다. 헨릭 피스커는 테슬라 창업에 영감을 준 것으로 유명하다. 2023년 전고체 전지 전기차 모델을 판매할 계획이다. 앙드레자크 가르느랭
앙드레자크 가르느랭(, 1769년 1월 31일 ~ 1823년 8월 13일)는 프랑스의 현대 낙하산 발명자이다. 수소 풍선의 발명자 자크 샤를의 제자이기도 하다. 회전증발농축기
최초의 장치는 Lyman C. Craig가 발명한 것으로 알려져 있으며, 스위스 회사 뷔히(Büchi)에서 1957년 상업화했다. 다른 회전증발농축기 회사로는 Heidolph, LabTech, Stuart, Senco, IKA, EYELA 등이 있으며, 국내 회사로 한신과학기기가 있다. 일반적인 실험실에서는 1L 용량의 실험대 설치 가능 기기가 사용되며, 상업적으로는 20~50L 규모의 대형 기기도 사용 가능하다. 수소
수소 충전 풍선은 자크 알렉상드르 세사르 샤를이 1783년에 처음 발명하였다. 앙리 지파르가 수소를 이용해 뜨는 비행선을 1852년에 발명하면서 수소가 항공 교통 수단이 공중에 뜨는 수단을 제공하기 시작했다. 그 뒤 독일의 페르디난트 폰 체펠린 백작이 수소를 충전하여 공중에 뜨는 경식 비행선의 아이디어를 발전시켰다. 이 비행선은 나중에 체펠린 비행선으로 불리게 되었으며, 1900년에 처음 비행했고, 1910년에는 규칙적으로 비행하게 되었다. 1914년 8월에 제1차 세계대전이 발발할 때까지 체펠린 비행선은 중대한 사고 없이 3만5천 명의 탑승객을 운반했다. 전쟁 도중에 수소로 뜨는 비행선들은 관찰대나 폭격기로 이용되었다. 밴더그래프 발전기
밴더그래프 발전기(Van de Graaff generator)는 미국의 물리학자 로버트 J. 밴더그래프에 의해 1929년에 발명된 정전 기전기(靜電 起電器)이다. 내부의 벨트를 이용하여 전하를 모아 위쪽에 설치한 금속공에 축적한다. 매우 높은 수준까지 전위차를 만들수 있어 높은 전압을 낼 수 있지만 저장할 수 있는 전류는 작다.
오늘날의 밴더그래프 발전기는 최대 5 메가볼트 이상 전위차를 만들어낼 수 있다. 책상 위에 올려 놓을 수 있는 크기 정도의 것도 1십만 볼트의 전위차를 만들어 방전 스파크를 볼 수 있다. 소형 밴더그래프 발전기는 정전기의 교육용이나 놀이용으로 제작된다. 과학 박물관과 같은 곳에서는 매우 큰 밴더그래프 발전기를 설치하기도 한다. 자기 코어 메모리
자기 코어 메모리를 세계에서 처음 개발한 사람은 상하이에서 태어난 미국인 물리학자인 왕안과 Way Dong Woo이다. 이들은 1949년에 펄스 전송 제어 장치를 개발하였다. 이 이름은 코어의 자기장을 활용하여 전기 기계식 시스템을 제어하는 데 쓰이는 방식을 일컫는다. 왕안과 Woo는 하버드 대학 연구소에서 일했으나 MIT와는 달리 하버드 대학 측에서는 그들이 연구소에서 발명한 작품을 키우는 데 관심을 두지 않았다. 이에 따라, Woo가 병으로 고생하는 동안 왕은 그 시스템의 특허를 자신의 것으로 만들었다. 매사추세츠 공과대학교의 훨윈드 프로젝트로 일하던 제이 포레스터 그룹이 왕안의 공적을 알게 되었다. 훨윈드 기기는 실시간 비행 시뮬레이션에 쓰일 예정이었고 빠른 속도의 메모리가 필요했다. 처음에는 윌리엄스관들이 쓰였으나 이 장치들은 그다지 신뢰성이 높지 않았다. 태양 에너지
열전기 장치들은 서로 비슷하지 않은 물질들의 온도차를 전류로 변환한다. 태양 에너지를 저장하는 방식인 "열전기"는 태양 에너지 개척자인 무쇼(Mouchout)가 1880년대에 처음 제안하였으며 이 열전기는 1930년대에 소비에트 연방에 다시 등장하였다. 소비에트 과학자 아브람 로페(Abram Ioffe)의 지시에 따라 태양 에너지 집결 시스템이 사용되어 1 마력의 엔진을 위한 전기를 열전기적으로 생산할 수 있었다. 열 발생장치는 나중에 카시니, 갈릴레오 호, 비킹 프로그램과 같은 임무를 위해 미국 우주 프로그램에 에너지 변환 기술로 사용되었다. 이 지역에서의 연구는 이러한 장치들의 효율성을 7~8%에서 15~20%로 높이는 데 집중하였다. 찰스 프로테우스 스타인메츠
찰스 프로테우스 스타인메츠(Charles Proteus Steinmetz, 1865년 4월 9일 ~ 1923년 10월 26일)는 미국의 전기 공학자·발명가다.