춘천교육지원청 영재교육원 과학 2024긱블의 무한동력 구슬멍 키트 (by 봄내중학교 - 봄내중 고준)

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인류의 꿈, 영구 기관

인류가 먼 옛날부터 오랫동안 꿈꾸어 왔던 것이 있다. 바로 에너지의 지속적인 공급 없이 스스로 영원히 움직이는 장치, 즉 '영구 기관'이다.

역사적으로 수많은 사람들이 영구 기관의 제작에 도전하였는데, 아르키메데스가 발명한 스크루 펌프를 이용하여 물을 순환시킴으로써 수차를 계속 돌릴 수 있다는 영구 기관을 제시한 사람이 있었는가 하면, 초기 증기 기관 연구의 선구자인 영국의 서머셋은 바퀴 속의 경사면에 납공을 굴려서 그 반동으로 다시 바퀴를 돌릴 수 있다는 영구 기관을 고안하기도 하였다. 그 밖에도 자석을 이용한 영구 기관, 전기 장치로 된 영구 기관, 열과 빛을 이용한 영구 기관 등 다양한 영구 기관들이 고안되었지만, 그 중에 성공한 것은 단 하나도 없다.

영구 기관의 발명자들 중에는 잘못을 미처 깨닫지 못한 채 자기의 발명이 옳다고 확신한 사람들이 많았지만, 고의적인 사기꾼들도 있었다. 영구 기관을 만들었다고 하면 관심을 갖는 부자나 권력자들로부터 큰돈을 후원받을 수 있다는 점을 노렸던 것이다.

그 대표적인 인물로 18세기 초에 '자동 바퀴'를 만든 독일의 오르피레우스가 있다. 그가 만든 것은 크고 작은 톱니바퀴와 추의 낙하를 교묘히 연결하여 바퀴를 영원히 돌릴 수 있다는 어이없는 장치였지만, 그는 장치의 중요 부분을 가리고 사람을 밑에 숨겨서 밧줄로 잡아당기는 등의 속임수로 자신의 장치가 영구 기관인 것처럼 보이게 했다.

그는 여러 나라의 귀족과 부유층들에게 거액을 지원받으면서 사치스런 생활을 하였고, 러시아 황제 표트르 1세에게서 10만 루블을 받고 자신의 자동 바퀴를 대여하려 하기도 했다. 그러나 결국은 사기극이 들통나고 말았다.

영구 기관에 관련된 사기꾼으로 빼 놓을 수 없는 사람이 또 한 사람 있다. 미국의 존 킬리인데, 그는 물을 사용해서 '공감적 진동'에 의해 재결합을 일으켜서 대량의 에너지를 낸다는 그럴듯한 이론을 폈다.

마침내 1872년에 10여 명의 기술자, 자본가 등이 1만 달러를 출자해서 '킬리 모터 회사'를 설립했고, 킬리는 이 돈으로 부품을 사서 금속관, 구, 밸브 등이 복잡하게 조립된 기계를 만들었다. 1874년에는 킬리 모터의 공개 실험을 하였는데, 이 실험을 지켜본 사람 중 하나는 "압력계는 1제곱인치당 5만 파운드 이상의 압력을 나타냈다. 굵은 밧줄이 끊어지고 쇠막대가 휘었으며, 총알은 12인치 두께의 판을 관통했다" 라고 하면서 놀라워했다. 또한 킬리는 "나는 약 1리터의 맹물로 기차를 필라델피아에서 뉴욕까지 달리게 할 수 있다" 라고 호언장담하면서 후원을 부탁하였다. 이 실험에 많은 출자자들이 거액의 돈을 투자하였고, 킬리는 자신이 고안한 기계의 상업적 실용화 비용으로 계속해서 돈을 요구하였다. 그러나 연구는 더 이상 진전되지 않았고, 킬리는 자신의 기계 장치가 테스트되지 않도록 교묘히 회피하였다.

그러는 동안 20여 년의 세월이 흘러서 1898년에 그는 죽었고, 그 후 출자자들은 킬리 모터란 설계도는 존재하지도 않았고, 거액의 투자비는 그의 사치스런 생활비로 탕진되었다는 것을 알았다.

[네이버 지식백과] 인류의 꿈, 영구 기관 (상위5%로 가는 물리교실1, 2008. 1. 9., 신학수, 이복영, 백승용, 구자옥, 김창호, 김용완, 김승국)

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처음 조별 조립 후 실험에서는 실패 했지만, 집으로 가져와 문제점을 파악하고 재실험을 하였다. 동력기와 레일간의 간격, 그리고 동력기의 출력을 조정하여 실험에 성공하였다. 

 

 

 

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