조셉 스완

조셉 윌슨 스완 경 FRS
사진: 백조, 1900년 경
태어난	조지프 윌슨 스완 (1828-10-31)1828년 10월 31일 비숍웨어머스, 선덜랜드, 타이네 앤드 웨어, 영국
죽은	1914년 5월 27일 (1914-05-27) (85세) 영국 서리 월링엄
국적	영국의
로 알려져 있다.	백열전구 사진 공정
수상	휴스 메달 (1904) 앨버트 메달 (1906)
과학 경력
필드	물리학, 화학

조셉 윌슨 스완 FRS 경 (Joseph Wilson Swan FRS 1828년 10월 31일 ~ 1914년 5월 27일)은 영국의 물리학자, 화학자, 발명가였다.그는 성공적인 백열전구의 독립적인 초기 개발자로 알려져 있으며, 1881년 런던의 사보이 극장을 비롯한 주택과 공공건물을 밝히는 데 사용되는 백열등을 최초로 개발하고 공급하는 책임자다.^[1][2]

1904년 스완은 에드워드 7세의 기사 작위를 받고 ^[3]왕립학회 휴즈 메달을 수여받았으며, 약사회 명예회원이 되었다.그는 1881년 파리 국제전기박람회를 방문했을 때 프랑스에서 가장 높은 훈장인 레지옹오르 훈장을 받았다.그 전시회에는 그의 발명품들이 전시되어 있었고, 도시는 그의 전기 조명으로 빛났다.^[4]

초년기

조셉 윌슨 스완은 1828년 더럼 카운티 선덜랜드 비숍웨어머스 교구의 팔리온 홀에서 태어났다.그의 부모님은 존 스완과 이사벨라 카메론이었다.^[5]

Swan은 Hudson과 Osbaldiston의 Sunderland의 약사/드루그인 회사에서 6년간 견습생이었다.^[4]그러나 두 파트너 모두 그 후 사망했기 때문에 스완이 6년간의 견습 생활을 마쳤는지는 알려지지 않았다.^[4]그는 어린 시절에도 탐구심이 강했다고 한다.^[4]그는 주변과 그 지역의 산업, 그리고 선덜랜드 도서관에서 독서를 하는 것에 매료되어 그의 교육을 강화했다.^[4]그는 선덜랜드 무공해 강의에 참석했다.^[6]

이후 스완은 타이네를 기반으로 뉴캐슬에 있는 제조 화학 회사인 마우슨스에 입사했는데, 스완이 태어난 해에는 여동생 엘리자베스 스완의 남편인 존 마우슨^[4](1819년 9월 9일~1867년 12월 17일)에 의해 시작되었다(1822년 11월 22일 ~ 1905년 8월 2일.1846년 스완은 마우손의 집에서 파트너십을 제의받았다.^[4]이 회사는 이후 1973년까지 Mawson, Swan, Morgan으로 존재했으며, 이전에는 Grey's Membolit 부근의 Tyne에 위치한 뉴캐슬의 Grey Street에 위치했다.현재 버거 체인 레스토랑 바이런이 입주해 있는 이 구내에는 그레이 스트리트 상점 앞에 빅토리아식 전등 한 줄로 식별할 수 있다.

스완은 켈스 레인 노스(Kells Lane North)에 있는 큰 집인 Low Fall, 게이츠헤드(Gateshead)의 언더힐(Underhill)에 살았고, 그곳에서 대부분의 실험을 대형 음악원에서 진행했다.^[7]그 집은 나중에 개인 유료로 지불하고, 보조금을 지원받는 공동 교육 문법 학교인 비콘스필드 학교로 전환되었다.^[8]그곳의 학생들은 여전히 스완의 원래 전기장치의 예를 찾을 수 있었다.^[8]

전등

1850년, 스완은 대피한 유리 전구에 탄산화 종이 필라멘트를 사용하여 전구를 만들기 시작했다.1860년까지 그는 작동 장치를 시연할 수 있었지만, 좋은 진공, 그리고 적절한 전기 공급원의 부족으로 인해 수명이 짧은 비효율적인 전구가 되었다.^[9]1863년 8월, 그는 영국 과학 진흥 협회 회의에 진공 펌프에 대한 자신의 디자인을 발표했다.^[10]이 설계는 튜브를 통해 떨어지는 수은을 사용하여 시스템에서 공기를 가두어 대피시켰다.스완의 디자인은 스렌겔 펌프와 구조가 비슷해 허먼 스렌겔의 연구를 2년 앞당겼다.나아가 슈렌겔이 런던을 방문하면서 연구를 진행했다는 점이 눈에 띄며,^[11] 영국 과학진흥협회의 연례보고서도 잘 알고 있을 것으로 보인다.그럼에도 불구하고, 조셉 스완과 토마스 에디슨은 나중에 스렌겔 펌프를 사용하여 탄소 필라멘트 램프를 대피시켰다고 보고되었다.^[12][13]

1875년, 스완은 필라멘트로서 더 나은 진공과 탄산화 실의 도움으로 전구의 문제를 고려하기 위해 돌아왔다.스완이 개선한 램프의 가장 큰 특징은 진공관 안에 필라멘트를 점화시키기 위한 잔류산소가 거의 없어 필라멘트에 불이 붙지 않고 거의 백열로 빛날 수 있다는 점이었다.그러나 그의 필라멘트는 저항이 낮았기 때문에 그것을 공급하기 위해서는 무거운 구리선이 필요했다.^[14]

스완은 1878년 12월 18일 뉴캐슬에서 열린 타이네 화학 협회 강연회에서 처음으로 자신의 백열탄 램프를 공개적으로 시연했다.그러나 그의 실험실에서 밝은 빛으로 몇 분 동안 타다가 과도한 전류로 램프가 고장 났다.1879년 1월 17일, 이 강의는 실제 작동에서 보여지는 램프로 성공적으로 반복되었다. 스완은 진공 램프를 이용하여 백열 전등 문제를 해결했다.1879년 2월 3일, 그는 크랙사이드의 윌리엄 암스트롱 경을 주재하는 타이네를 통해 뉴캐슬 문학철학회의 강의실에서 700명 이상의 청중에게 작업용 램프를 공개적으로 시연했다.스완은 더 나은 탄소 필라멘트와 그것의 끝을 붙이는 수단에 관심을 돌렸다.그는 "양치된 실"을 생산하기 위해 면화 처리 방법을 고안했고, 1880년 11월 27일 영국 특허 4933을 취득했다.^[15]그 때부터 그는 영국의 집과 명소에 전구를 설치하기 시작했다.

그의 집인 언더힐, 로우 폴, 게이츠헤드는 세계 최초로 작동 전구를 설치했다.^[16]뉴캐슬 웨스트게이트 로드에 있는 리트앤필 도서관은 1880년 10월 20일 스완의 강연에서 전등으로 점등된 최초의 공공실이었다.^[17][18]1881년, 그는 자신의 회사인 스완 전등 회사를 설립하고 ^[19]상업적인 생산을 시작했다.^[20]

런던 웨스트민스터 시에 있는 최첨단 극장인 사보이(Savoy)는 전기로 완전히 조명된 세계 최초의 공공건물이었다.^[2][21]스완은 극장 인근 공터에 88.3킬로와트(118.4마력)의 발전기로 구동되는 백열등 1200여 개를 공급했다.^[22][23]사보이 건축가인 리처드 도일리 카트는 스완의 전등을 도입한 이유를 설명했다. "연극의 즐거움을 얻는 가장 큰 단점은 의심할 여지 없이 모든 극장을 뒤덮는 더러운 공기와 열기에 있다.모두가 알다시피, 각각의 가스 버너는 많은 사람들만큼 많은 산소를 소비하고, 그 옆에 엄청난 열을 발생시킨다.백열등은 산소를 소비하지 않고, 감지할 수 있는 열을 발생시키지 않는다."^[24]첫 번째 발전기는 건물 전체에 전력을 공급하기에는 너무 작은 것으로 판명되었고, 비록 집 전면 전체가 전기적으로 켜졌지만, 1881년 12월 28일까지 무대는 가스로 조명되었다.그 공연에서 카트는 무대에 올라 관객들 앞에서 이글거리는 전구를 깨뜨려 스완의 신기술의 안전성을 보여주었다.1881년 12월 29일, The Times는 전기 조명을 시각적으로 가스 조명에 비해 우수하다고 묘사했다.^[25]

새로운 백열등이 밝힌 발명가의 집 이외의 최초의 개인 거주지는 노섬벌랜드 로스베리 인근 크랙사이드에 있는 그의 친구 윌리엄 암스트롱 경의 집이었다.스완은 1880년 12월에 직접 그곳의 설치를 감독했다.스완은 뉴캐슬주 벤웰에 있는 공장과 함께 '백조전기 조명회사(The Swan Electric Light Company Ltd)'를 결성하고 1881년 초까지 백열전구의 상업적 제조를 최초로 설립했다.

스완의 탄소 막대 램프와 탄소 필라멘트 램프는 기능하면서도 저저항(매우 비싼 두꺼운 구리 배선이 필요함)과 짧은 주행 수명으로 인해 여전히 상대적으로 비현실적이었다.^[14][26]백조는 자신의 전구를 찾기 위해 더 좋은 필라멘트를 찾던 중 무심코 한 번 더 전진했다.1881년 그는 니트로셀룰로오스를 구멍으로 짜서 전도섬유를 형성하는 공정을 개발하여 특허를 얻었다.그가 새로 설립한 회사(결국 합병으로 에디슨과 스완 유나이티드 컴퍼니가 되었다)는 스완의 셀룰로오스 필라멘트를 전구에 사용했다.섬유업계도 이 과정을 활용했다.^[5][27]

스완의 발명품을 처음으로 사용한 배는 인만선이 소유한 리치몬드의 도시였다.그녀는 1881년 6월에 백열등을 장착했다.영국 해군은 또한 HMS Fluidible이 같은 해에 새로운 램프를 설치하면서 곧 그들을 그들의 배에 소개했다.^[28]엔지니어링 분야의 초기 고용은 세번 터널을 파던 중이었는데, 그 곳에서 도급업자 토마스 워커는 임시 조종 터널에 "20 캔들 파워 램프"를 설치했다.^[29]

스완은 1881년 5월 14일 영국 북부 광업기계공학연구소에서 타이네를 통해 뉴캐슬에서 처음 전시된 광부용 전기안전등 개발자 중 한 명이었다.^[30]이를 위해서는 유선 공급이 필요했기 때문에 다음 해에는 한 대에 배터리를^[31] 선물했고 다른 개선된 버전들도 그 뒤를 따랐다.^[32]1886년까지, 불꽃 안전등보다 더 좋은 광 출력을 가진 램프가 에디슨-스완 회사에 의해 생산되었다.^[33]하지만 신뢰성에 문제가 생겨 성공하지 못했다.효과적인 전등이 보편화되기까지 20여 년 동안 다른 사람들에 의해 개발되었다.^[34]

에디슨과 연계

독립적인 조사 선으로 여겨지는 것에 있어서, 토머스 에디슨이 1879년에 처음으로 성공한 백조의 램프와 에디슨의 램프 둘 다 특허를 받은 1879년에 특허를 받은 백조의 등불로 백조의 백열등을^[35] 동시에 개발하였다.^[36]에디슨이 자신의 램프를 개발하는 목적은 훨씬 더 큰 시스템의 한 부분으로 사용하는 것이었다: 그가 만들고 있는 대규모의 전기조명 유틸리티와 경제적으로 작동하기 위해 병렬로 연결할 수 있는 장수명 고저항 램프.^[37][35]저저항(전등만 직렬로 사용할 수 있음)과 수명이 짧은 스완의 독창적인 램프 디자인은 그런 용도에 적합하지 않았다.^[35]1883년 영국의 스완의 강력한 특허는 에디슨 & 스완 유나이티드 전등 회사의 설립과 함께 ^[28]스완과 에디슨의 발명품을 모두 이용하기 위해 합병하는 두 경쟁 회사로 이어졌다.흔히 '에디스완'으로 알려진 이 회사는 1881년 스완이 발명한 셀룰로오스 필라멘트로 만든 램프를 판매한 반면 에디슨 회사는 영국 이외의 지역에서 대나무 필라멘트를 계속 사용했다.1892년 제너럴 일렉트릭(GE)은 스완의 특허를 이용하여 셀룰로오스 필라멘트를 생산하기 시작했고, 1904년 GE가 개발한 "General Electric Metalized"(GEM) 로 대체되었다.^[38]

1886년, 에디스완은 북런던 폰더스 엔드의 이전 주트 공장으로 생산을 옮겼다.^[39]1916년 에디스완은 폰더스 엔드에 영국 최초의 무선 열전 밸브 공장을 세웠다.이 지역은 인근 Brimsdown이 이후 열이온 밸브, 음극선관 등의 제조 중심지로 개발되었고, 엔필드의 인근 지역은 20세기 상당 기간 동안 전자 산업의 중요한 중심지가 되었다.Ediswan은 1920년대 후반에 영국의 Thomson-Houston 및 AEI(Associated Electric Industries)^[40]의 일원이 되었다.

사진

젖은 사진판으로 작업할 때 스완은 열이 은 브롬화 에멀전의 감도를 증가시킨다는 것을 알아차렸다.1871년까지 그는 마른 판을 사용하는 방법을 고안했고, 니트로셀룰로오스 플라스틱을 유리 판에 대체함으로써 사진의 편리성의 시대를 열었다.8년 후 그는 브롬화지에 특허를 냈는데, 이 종이들의 개발은 여전히 흑백 사진인쇄에 사용된다.

1864년 스완은 영구적인 사진 공정인 탄소인쇄를 만들기 위한 이전 공정의 특허를 얻었다.트랜스퍼 스텝을 추가함으로써 스완은 넉넉한 톤의 레인지로 사진을 쉽게 만들 수 있었다.

만년

1894년, 스완은 왕립 협회 회원으로 선출되었고,^[41] 1898년 전기 기술자 협회의 회장으로 선출되었다. 당시 스완은 세 명의 명예 회원 중 한 명이었고, 나머지 두 명은 켈빈 경과 헨리 와일드였다.^[9]1901년 9월, 그는 명예 과학 박사학위를 받았다.Durham University 출신.^[42]1901년에는 화학공업협회 회장을 지냈으며, 1903년에는 패러데이 협회의 초대 회장으로 선출되었다.^[9]1904년에는 기사 작위를 받고,^[43] 왕립학회 휴즈 메달을 수여받았으며, 약사회 명예회원이 되었다.

1945년, 런던 전력 회사는 새로운 1,554 GRT 해안 광선 SS 조셉 스완 경의 이름을 지어 스완을 기념했다.^[28][44]

사생활

스완은 1862년 7월 31일 런던 캠버웰 채플에서 리버풀 윌리엄 화이트의 셋째 딸 프랜시스 "패니" 화이트와 결혼했다.^[45]그들에게는 세 명의 자녀가 있었다; 도널드 카메론, 메리 에드먼즈, 그리고 조셉.프란체스는 1868년^[46] 1월 9일에 사망했고, 그는 1871년 10월 3일 스위스 신경차텔에서 프란체스의 여동생 한나 화이트와 결혼했다.^[47]그들은 힐다, 프랜시스 이소벨, 케네스 레이든, 퍼시발, 도로시 등 다섯 명의 자녀를 두었다.Kenneth Rayden Swan 경은 품질관리자였고 특허법에 대한 공인된 권위자였다.^[48]

스완은 1914년 설리 월링엄 오버힐에 있는 자신의 집에서 사망했다.^[9]장례식은 1914년 5월 30일 월링엄 올세인트교회에서 열렸으며, 교회 마당에서 교회가 열렸다.^[49]조문객들 중에는 전기공학회, 기계공학회, 왕립학회 대표들이 포함되어 있었다.^[50]

참조

추가 읽기

• Swan, M. E.; Swan, K. R. (1929). Sir Joseph Wilson Swan FRS: inventor and scientist. London: Ernest Benn, reprinted with an appendix, Newcastle upon Tyne: Oriel Press, 1968. ISBN 978-0853620488.
• Clouth, D. E. (1979). Joseph Swan 1828–1914: A pictorial account of a North Eastern scientist's life and work. Gateshead: Gateshead Metropolitan Borough Council, Dept of Education. ISBN 978-0905977072.

외부 링크

• 타이앤웨어 아카이브 서비스 조셉 스완 컬렉션
• "Swan, Sir Joseph Wilson" . Encyclopædia Britannica (11th ed.). 1911.
• Gilman, D. C.; Peck, H. T.; Colby, F. M., eds. (1905). "Swan, Joseph Wilson" . New International Encyclopedia (1st ed.). New York: Dodd, Mead.