♡ 초창기 전기 산업의 발자취를 따라 가 보다 ♡

♡ 초창기 전기 산업의 발자취를 따라 가 보다 ♡

에디슨이 교류전기를 실용화(으악! 실수! 테슬라와 헛갈렸음. 교류는 테슬라, 직류는 에디슨! 정정합니다. 그래도 나중에는 교류 송전을 하였죠.)한 이후로 우리는 전기를 마치 물이나 공기처럼 여기게 되었습니다.

이미 몇 차례에 걸쳐, 이 고마운 전기 문명을 거부하고 사는 사람들의 이야기인, “Mennonite 이야기”를 6편 연속극으로 소개해 드렸는데요. (※ 이 글 제일 아래, 링크 참조) 그 마을에는 아이러니컬하게도 초창기 전기 산업의 발전사를 일부분이나마 볼 수 있는 아주 자~~~ㄱ은 박물관이 있답니다.

 

오늘은 그 작은 박물관에서 초창기 전기 산업의 모습을 따라 가 본 이야기를 나눕니다.

 

☆ 초기 발전기의 모습 (물론 일부에 불과하지만……)

 

▲ 시커멓고 투박해 보이는 이 것이 과연 무엇에 쓰는 물건인고? 발전기에 대해서 잘 모르는 저로서는 봐도 까막눈입니다만 하여튼 초창기 발전기 부품 중 하나입니다.

 

▲ 이 것도 역시 마찬가지……초기 발전기 중 일부분입니다.

 

자, 이건 그냥 “발전기라는 것이 옛날에도 이렇게 무지막지한 기계였구나, 야 거 참 대단한 걸” 하는 정도로 함께 느껴보자는 의미에서 드리는 사진이었구요, 정말 흥미로운 것은 아래 사진에 나온 기계입니다.

 

 

☆ 무한동력 영구발전기(?)

 

▲ Influence Machine – 초창기 정전기 유도 발생기. (유리전시관 안에 있기 때문에 카메라 플래시가 오히려 방해가 되었습니다.)

이 기계, Influence Machine은 (제 얄팍한 지식에 기반한 추측입니다. 전기에 대하여 잘 아시는 고수께서 한 수 가르쳐 주시길……) 초창기 발전기 중 하나로 보입니다.

 

그런데, 설명서를 읽어 보니 이 기계는 참 흥미롭습니다.

▲ Influence Machine 설명서 – 혹시 이 기계가 바로 그 “무한동력 영구발전기(?)”

Influence Machine에 관한 설명서에는 대충 다음과 같이 기술되어 있습니다. (중간 몇 마디는 생략)

 

“Influence Machine은 일종의 정전기발생장치(electrostatic generator)로서 정전기유도에 의해 전기를 발생시킵니다. (註: Electrostatic Generator는 고전압 직류 정전기를 발생시키는 일종의 발전기로서 물리적인 힘을 전기 에너지로 변환시켜 주었습니다. 초기 모델은 Friction Machine이라는 마찰력을 이용한 기계였는데, 이 것이 18세기 들어서는 이렇게 디스크 등을 이용하여 정전기를 유도 발생시키고 이를 축전기에 모으는 형태로 발전합니다. Ref.: wikipedia 등 포함, 여기 저기서)

 

이 기계는 처음 디스크를 구동시킬 때 얼마간 기계적인 힘이 필요합니다(self-starting). 즉, 기계를 처음 움직이기 위한 전기동력원이 필요가 없다는 뜻이지요. 그 출력은 고전압 정전류(constant current)로 나오게 됩니다. (모터 구동방식에 대하여 소견이 있으신 분들이시라면 아마 금방 아실 겁니다.)

 

이렇게 발생한 전하(charge)는 “Leyden Jar” – 옛날 방식의 고전압축전기(capacitor) – 에 집전됩니다.“

 

여기서 잠깐, 혹시 출력으로 나온 전기를 다시 디스크 구동 에너지원으로 사용한다면, 그게 바로 "무한동력장치" ?

헛소리같은 이 이야기는 (열역학제1법칙인가요? 잘 기억이 나지 않는데, 하여튼……) 에너지보존법칙에 위배되기 때문에 현실적으로는 실현이 거의 불가능하지요.

그런데, 이 Influence Machine을 이용하여 디스크를 회전시켜 발생하는 정전기를 고전압축전기에 충전시켰다가 그 전류를 다시 디스크 구동 회로 쪽으로 돌려 다시 디스크를 돌리도록 설계한 무한동력장치가 실제로 있었답니다. 단지, 처음 구동시킬 때만 전기의 힘이 아니라 기계적 힘으로 디스크를 돌려 초기 구동에 필요한 전기를 자가 발전시키면 된다는 것입니다.

 

에너지 로스를 고려하지 않고 이 원리가 제대로 동작된다면 지구를 살리기 위하여 다시 제작해 봄 직 하겠군요.

하여간, 이렇게 어렵사리 전기를 발생시키긴 했는데, 이 전기를 실제 사람들이 산업 현장이나 생활에서 제대로 사용하기 위해서는 집전기, 축전기, 송전, 정확한 계량기 등의 기술이 또 필요하게 되었겠죠?

 

 

☆ 초기 전기 계량기는?

 

전기를 쓰면 당연히 요금을 내야 합니다. 그러나 초창기에는 바로 이 전기 사용량을 정확히 측정하고 과금을 매기는 일이 어려워 전기 사용량이 과금의 기준이 아니라 전구의 개수가 과금의 기준이었다고 합니다.

 

아래 그 유명한 에디슨 회사에서 만든 초창기 계량기를 보았습니다. 이 것이 바로 전기의 사용향을 측정하여 과금을 매긴 회로라고 하는데, 과연 정확히 사용량을 측정하였는지는 잘 모르겠습니다.

 

▲ 에디슨 회사의 전류 계량기 – 1910년대에 사용되었다고 합니다. 흠……대한제국이 망하고 일제가 시작될 무렵이군요.

 

▲ 1910년 경 쓰였던 계량기 Kilowatt-hour meter입니다.

 

 

☆ 여러 가지 초창기 전구들과 응용 전기 제품들………

 

그런데 위 사진 아래 쪽에 전기를 꽂아 놓은 이상하게 보이는 기계가 하나 있네요. 확대해 보겠습니다.

▲ 1908년 토스터입니다. 빵 구어 먹는 바로 그 Toaster

 

빵 세 개를 한방에 굽는데, 110 volt에 무려 1760 watt를 사용하였습니다. 빵 하나 굽는데 100 wat 전구를 무려 17개 반을 켰다는 이야기죠. 웃기는 이야기 같지만, 모든 현대 기술은 이렇게 시작되었습니다.

 

▲ 20 세기 초반에 쓰였던 각종 전구들(위)과 축전기(capacitor)들

 

▲ 1930 - 1940년대 초기 형광등(…이라기 보다는 가스등)

 

 

☆ 초기에 전기로 돈 좀 번 사람들, 물론 캐나다인

 

초기에 전기로 돈 번 사람들은 마치 봉이 김선달과 같은 취급을 당했다는 이야기가 있습니다. 한 편으로는 눈에 안 보이는 위험한 힘을 가져온다 하여 악마나 마귀 같은 취급도 당했다고도 합니다.

어쨌든, 이 사람들은 초창기에 전기를 대중들에게 보급한 분들이고 그 덕택에 큰 돈을 만진 사람들입니다. 물론 제가 본 이 박물관이 캐나다에 있으니까 당연히 이 분들은 캐나다 사람들이겠죠. 하여튼 대단하기도 하고 부럽기도 한 분들입니다.

 

▲ 캐나다의 초기 전기 사업자들

 

왼쪽부터, Daniel B. Detweiler(1860 – 1919)

가운데 분이 Elias Snider (1842 – 1921)

제일 오른쪽 분이 Sir Adam Beck (1857 – 1925)

 

이 중 오른쪽의 Sir Adam Beck은 나이아가라 관광을 오시는 분들께는 친숙한 이름입니다.

 

나이아가라 폭포 관광을 오신 후 강을 따라 하류 쪽으로 쭉 가시다 보면 강 옆으로 댐을 만들어 발전을 하는 큰 발전소를 보실 수 있습니다. 캐나다 쪽에서 드라이브 한다면, 강 건너는 미국 뉴욕주의 발전소이고 바로 발 아래에 있는 발전소가 캐나다의 발전소인데 캐나다 발전소가 미국 발전소보다 훨씬 거대합니다.

이 발전소는 일반적인 우리 나라 수력발전소처럼 강을 가로 막아 인공 호수를 만들어 낙차를 이용하여 발전시키는 방식이 아니라, 강 옆에 댐을 만든 양수식 발전소이기 때문에 댐에 물이 떨어지는 스펙타클한 광경을 전혀 볼 수 없는 반면에, 강을 가로 막지 않으니 발전 기술적인 측면으로 보면 어느 쪽이 더 나은 것인지는 문외한이라 잘 모르지만, 환경 보호의 관점에서 보면 그냥 좋아 보입니다.

 

이 분이 바로 그 발전소를 만든 사람으로서 그 분의 이름을 따서 발전소 이름을 “Sir Adam Beck Hydroelectric Power Stations, 아담벡경 발전소”이라고 부릅니다. 혹시 이번 여름에 나이아가라 폭포 관광을 계획하신다면 폭포만 보시지 말고 하류 쪽으로 이동하시면 폭포보다 더 재미있는 일이 기다리고 있다는 것, 잊지 마시기 바랍니다.

 

 

☆ 이건 도대체 어디서 봤나?

 

그간 여섯 차례에 걸쳐 소개한 “전기와 기계 문명 등 현대 문명을 거부하고 사는 사람들, Mennonite 이야기” 시리즈가 있습니다.

 

※ 이 연속극이 무언가 궁금하신 분은 아래 링크를 찾아 보시기 바랍니다. 

 

캐나다 온타리오주에는 어디를 가던지 간에 “Home Depot” 같이 온갖 공구나 기계 등을 파는 “Home Hardware”라는 일종의 큰 철물점이 있습니다. “Home hardware”는 바로 이 Mennonite 마을에서 처음 사업을 시작하였기 때문에 아직 그 첫 번째 스토어(지금은 온타리오주에만 거의 1,000여개)가 이 마을에 있습니다. 이 사진들은 바로 이 회사의 사설 박물관에서 찍은 것들입니다. 한 회사의 사설 박물관이지만, 재미있는 초창기 전기나 공구, 산업 제품들이 발달하는 모습을 있는 그대로 볼 수 있다는 점이 보통 박물관 보다 더 흥미롭습니다.

▲ 현대 문명을 거부하고 사는 Mennonite들의 마을, St. Jacobs 거리 왼 쪽에 보이는 빨간 간판 건물이 바로 그 회사의 첫 번째 스토어

이 마을, St. Jacobs는 전기나 기계 등 현대 문명을 거부하고 사는 재세례교 신자들인 Mennonite들이 사는 마을인데, 아이러니컬하게도 초창기 캐나다의 전기 산업에 관련된 기구들을 만들어 팔던 회사가 창립된 곳이기도 합니다. 거 참......정말 아이러니컬하네요.

그런데, 알고 보면 반드시 그렇지만은 않습니다. 이 회사는 원래 철공소였습니다. 기계를 쓰지 않고 농사를 지을려니 아무래도 공구나 철물 등이 또 다양하게 필요하게 되었겠지요. 솜씨 좋은 사람들이 이 마을에서 열심히 일을 하다 보니 좋은 제품들을 만들게 되었고 그러다 보니 전기회사에서 필요로 하는 여러 가지 기계들도 만들게 된 것입니다.

☆ 물이나 공기와도 같은 전기, 오늘 밤은 한 번 꺼 보는 것도........

 

지금은 돌아 가신 저희 할머니 댁(경기도 양평 근처)에 전기가 들어간 때가 어릴 때라서 정확하지는 않겠지만, 그래도 제 기억이 맞는다면 아마도 1972년, 73년 그 무렵일 것입니다. 매일 해 지기 전에 저녁 진지를 해 드시고 호롱불만 밝히시다가 전등을 켜 보시고 그 얼마나 좋아하셨는지 지금도 그 즐거워하시던 할머니의 모습이 눈에 선합니다.

 

북미에서는 에디슨이 전구를 발명하고 전기 회사를 만들어 저렇게 20세기 초부터 전기를 사용해 왔는데, 이 것을 보면 사실 우리가 전기라는 문명의 혜택을 보게 된 것은 그리 오래 된 일이 아니었습니다.

 

이제 물이나 공기처럼 여겨지기도 하는 전기, 잠깐이라도 전기가 나가면 참으로 답답해 지겠지요. 그래도 가끔은 전기를 끄고 밤 하늘에 별을 헤아려 보면 이 여름 밤에 참 기분이 좋아지고 시원해 집니다.

 

특히 TV나 컴퓨터에 거의 중독되다시피 한 요즈음 아이들에게는 가끔 일부러라도 이렇게 해 주면 정신 건강에도 좋고, 눈 건강에도 좋고, 하늘 무서운 줄도 알게 되고, 하늘 아름다운 줄도 알게 되고, 별 헤다 보면 수학 과외비도 절약되고, 요즈음 같은 고유가 시대를 살아 가는 지혜도 자연스럽게 알게 되고, 전기 고마운 줄도 알게 되고, 전기세 내기 위하여 애를 쓰는 아빠 얼굴도 다시 보게 되고, 전기세 아끼기 위하여 잔소리 하는 엄마 마음도 다시 알게 되고……그 얼마나 좋겠습니까?

 

오늘 밤 당장 30분만 끄고 밤 하늘의 별을 헤아리러 다 함께 나가 봅시다.

 

기왕 여기까지 오신 거, 몇 가지 더 보고 가시죠.

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참 길~~~죠? 여기까지 오시느라 수고 많으셨습니다.

긴 만큼 쓴 보람, 읽은 보람이 있었으면 좋겠습니다.