존 바버

1791년 최초의 가스터빈 특허

존 바버(John Barbour, 1734-1793)는 가스 동력 기술 창시자이다. 그는 영국의 엔지니어이자 발명가이다. 1791년에 '운동에너지를 발생시키기 위해 인화성 공기를 사용하는 기관'으로 특허를 받았다. 그가 발명한 것은 바로 현재의 가스터빈에 가장 가까운 형태로서, 시대를 150년이나 앞서는 기술이면서 동시에 1,700년 전부터 존재해온 오래된 개념에 근거를 둔 것이었다. 그는 이것으로 말이 없는 마차를 움직이려 했다. 이 특허는 실용화에는 실패했지만 바버는 가스터빈의 원리를 자세히 설명한 최초의 사람이며 그 후 바버의 특허를 기반으로 20세기에 진입하며 굉장한 제트엔진으로 진화하기에 이른다.

그는 노팅엄셔(Nottinghamshire)에서 태어났지만 1760년대에 워릭셔(Warwickshire)로 이사하여 너니턴(Nuneaton) 지역의 탄광을 관리한 적이 있다. 한동안 그는 Hartshill과 너니턴(Nuneaton)사이의 Camp Hill House에서 살았고 나중에는 애틀버러(Attleborough) 에서 살았습니다. 존 바버는 1766년과 1792년 사이에 몇 가지 발명품에 대한 특허를 냈으나 그 중 가장 주목할 만한 것은 가스터빈에 대한 것이었다.

가스터빈 발명

터빈이란 움직이는 기체나 액체의 에너지를 회전 에너지로 바꾸는 기계이다. 1세기에 그리스의 발명가 알렉산드리아의 헤론이 최초의 증기터빈을 개발했다. 그의 기구는 끓는 물의 증기를 곡선형의 노즐에 통과시켜 실린더를 회전시켰다. 존 바버의 기관은 유사한 원리에 기반한 것이었지만 고대의 선례에는 존재하지 않은 부분들을 포함했다.

바버의 기관과 같은 가스터빈 기관은 세 개의 주요 구성요소를 지닌다. 기압을 높이기 위한 응축기, 공기가 연료와 함께 혼합되어 폭발이 일어나는 연소실, 그리고 연소산물의 확장에 의해 회전하는 터빈 바퀴가 그것이다.

바버의 설계는 흠잡을 데가 없었지만 가스터빈에 필요한 높은 온도를 지탱하기 위한 야금술은 그의 능력을 벗어나는 것이었다. 19세기에 많은 사람들이 가스터빈을 가지고 실험을 했지만 최초의 성공적인 가스터빈은 1903년에 엘링이 만든 11마력 기관이었다.

가스터빈의 사용법 중 두 가지가 가장 두드러진다. 에너지의 대부분이 터빈을 회전시키는 데 들어가는 발전과 에너지의 대부분이 고속의 배기가스로 들어가는 분사반동추진이 그것이다. 이 두 가지 응용법은 1939년에 최초로 구현되었다. 스위스에서 가스터빈을 사용하는 상업적인 동력장치가 실용화되었고 독일에서는 최초의 제트기가 날아올랐다.

유산

영국 공군 장교인 프랭크 휘틀(Frank Whittle)은 1930년 제트 추진용 가스터빈 설계에 대한 특허를 취득했다. 이 엔진의 첫 번째 성공적인 사용은 1937년 4월이었다. 가스 추진 이론에 대한 그의 초기 연구는 존 바버(John Barber)를 포함하여 이 분야의 초기 개척자 대부분의 공헌을 기반으로 했다.

참고자료

• "John Barber (engineer)", Wikipedia
• 〈가스터빈〉, 《네이버 지식백과》
• 유만선 연구관, 〈첨단기술 가스터빈, 우리도 이제 만든다〉, 《교수신문》, 2021-09-02
• 사회지식연구소, 〈전쟁을 통한 공중전의 중요성과 세대별 전투기 진화와 종류, 1세대부터 5세대 전투기까지〉, 《티스토리》, 2020-08-19

같이 보기

• 가스터빈
• 증기터빈
• 제트엔진
• 프랭크 휘틀

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