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셋 중 가장 늦게 발명된 것은?

에스컬레이터
사람이나 화물이 자동적으로 위아래 층으로 오르내릴 수 있도록 만든 계단 모양의 장치
- 국립국어원 표준국어대사전

Fig.1 대형마트 에스컬레이터가 근본

Figure.1 1859년에 구상한 아메스의 에스컬레이터
1859년 미국의 나단 아메스Nathan Ames 가 에스컬레이터와 같은 기계의 특허를 받아내는데요. 그 기계의 이름은 ‘회전하는 계단 Revolving Stairs’이었죠. 아메스의 ‘회전하는 계단’은 오늘날 에스컬레이터처럼 끝부분에서 계단이 납작하게 들어가는 것이 아니라 계단의 모양을 유지하는 형태였죠. 하지만 ‘회전하는 계단’은 시제품으로 만들어지지 못합니다.
Figure.2 레노의 앉아서 타는 에스컬레이터
그리하여 최초의 에스컬레이터의 영예는 1892년 제시 레노 Jesse W. Reno의 ‘경사 엘리베이터 Inclined Elevator‘에게 돌아갑니다. 이 ‘경사 엘리베이터’는 1896년 뉴욕의 코니 아일랜드에 설치되며 놀이기구처럼 체험할 수 있게 해두었는데요. 2주 만에 7만 5천여 명의 사람들이 타겠다고 몰려들었다고 합니다. 이후 1899년 뉴욕의 블루밍데이즈 백화점, 1900년 뉴욕의 전철역과 영국의 수정궁 등에도 레노의 발명품이 설치되었죠.

Fig.2 진짜 에스컬레이터

Figure.3 오늘날과 다를 것이 없는 휠러의 에스컬레이터
레노의 특허가 나온 지 몇 달 안 돼서 조지 휠러 George Wheeler라는 사람이 또다른 에스컬레이터 특허를 취득하는데요. 휠러의 발명품은 컨베이어벨트식이 아닌 계단이 접히고 펴지는 진짜 에스컬레이터였죠. 하지만 휠러는 시제품을 만들지는 않았고, 1899년 찰스 시버거 Charles D. Seeberger에게 이 발명품의 특허권을 팔아버립니다.
찰스 시버거는 이 특허를 가지고 오티스Otis 사에 들어간 뒤, 1900년 이 기계의 이름을 에스컬레이터로 상표 등록합니다. 에스컬레이터의 이름은 계단을 뜻하는 라틴어 스칼라Scala 와 엘리베이터Elevator 를 조합해 만든 것이었죠.
휠러의 에스컬레이터와 레노의 에스컬레이터는 파리 만국박람회에서 만나게 되는데요. 휠러의 에스컬레이터가 대상을 받으며 레노의 에스컬레이터보다 우수함을 인정받았죠. 결국 1911년 오티스 사가 레노의 회사를 인수하게 됩니다.

Fig.3 무빙워크

Figure.4 항구에 설치되어 있는 최초의 무빙워크 ⓒcodeburst.io
최초의 무빙워크는 1893년에 미국 시카고 세계박람회에서 등장합니다. 미국의 건축가 조세프 실스비 Joseph Lyman Silsbee가 제작한 것이었죠. 배를 타고 박람회장으로 오는 관객들을 위하여 무빙워크는 부두에서 박람회장으로 연결되어 있었는데요. 무빙워크에는 벤치가 마련돼 있고 가격은 5센트였지만 빈번하게 고장이 났다고 합니다. 이후 1900년 파리 박람회에서도 설치되었죠.
하지만 무빙워크는 비용 문제로 상용화는 잘되지 않았는데요. 1953년에서야 미국 뉴저지의 한 기차역에 설치되죠. 이 무빙워크는 굿이어Goodyear 사가 설치한 것으로 스피드워크라는 이름을 가지고 있었어요. 스피드워크는 84.5m 길이의 10도 경사길을 시속 2.4km로 운행했는데요. 현재는 역의 구조를 바꾸면서 철거되었죠.

Fig.4 화물용 엘리베이터(기중기)

Figure.5 콜로세움에 설치되어있는 엘리베이터 모습 ⓒ John Zukowsky , Robbie Polley. (2018) Architecture Inside + Out. Thames Hudson.
기중기처럼 물체를 들어 옮기는 기계 장치를 호이스트Hoist 라고 하는데요. 이 호이스터에 사물이나 사람이 탈 수 있는 칸이 있으면 리프트, 이 칸의 사방이 닫혀있으면 엘리베이터로 구분할 수 있어요.
초기 호이스터는 이집트 건설시에도 쓰였죠. AD.80년에 완성된 로마의 콜로세움에는 사자를 경기장으로 내보내기 위한 엘리베이터가 있었고요.
본격적으로 엘리베이터가 쓰인 건 19세기부터 입니다. 1804년 더비셔의 6층짜리 면화 공장에 엘리베이터가 설치되었고, 1830년대가 되면 유럽의 수 많은 섬유 공장에 엘리베이터가 설치되죠. 아마 산업화되며 물건을 대량으로 옮겨야 되는 공장이 생기고, 그 중에서도 적당한 무게의 섬유 공장에 엘리베이터가 가장 먼저 도입된 것으로 예상됩니다.
1834년에는 철케이블이 발명되면서 하중 용량이 커지게 되고 광산에서도 레일을 이용한 화물용 엘리베이터가 이용되기 시작합니다.

Fig.5 사람용 엘리베이터

Figure.6 최초의 승객용 엘리베이터인 벙커 힐 기념탑의 엘리베이터 ⓒcharlestownhistoricalsociety.org
사람이 탑승한 엘리베이터에 관한 가장 오래된 기록은 1670년 수학자 에르하르트 웨겔Erhard Weigel의 7층짜리 집에 설치된 엘리베이터로 추정됩니다. 1830년대에는 제노바의 사르데냐 왕실 부부의 궁전에 6명이 탈 수 있는 엘리베이터가 있었다는 기록도 찾을 수 있고요.
이때까지는 사람의 힘으로 엘리베이터를 움직였다면 19세기 중반부터 증기기관으로 움직이는 엘리베이터가 등장합니다. 1842년에 세워진 보스턴의 벙커 힐 기념탑에 6명의 승객이 탑승할 수 있는 증기식 엘리베이터가 설치된 것이었죠.
당시 엘리베이터의 운행 속도가 느렸던 이유는 증기 기관으로 작동되었기 때문인데요. 이 때문에 19세기 후반까지는 고층보다 저층이 비싼 층이었다고 하죠. 1870년대 유압 시스템이 등장하면서 엘리베이터는 비로소 제 몫을 하게 됩니다. 처음으로 유압 엘리베이터가 설치된 건물은 뉴욕의 보렐 빌딩Boreel Building으로 1878년에 건설되었죠. 이후에는 전기 모터가 들어서면서 점차 속도가 개선되었죠.

Fig.6 오티스 vs 오티스

엘리베이터를 화물용이 아닌 승객용으로 본격적으로 사용할 수 있었던 데에는 엘리베이터에 안전장치가 생기면서부터입니다. 19세기 중반까지만 해도 엘리베이터의 줄이 끊어지는 사고가 빈번하게 발생했거든요. 그리고 안전장치에 대해 고민한 두 명의 사람이 있었는데요. 공교롭게도 이름이 비슷합니다. 바로 엘리샤 오티스Elisha Otis 와 오티스 터프스Otis Tufts 죠.
Figure.7 엘리샤 오티스의 안전 호이스트
엘리샤 오티스의 안전장치는 엘리베이터의 밧줄이 끊어지면 자동으로 브레이크가 걸리는 방식으로 안전 호이스트라고 불렀는데요. 이 안전장치를 선보이기 위해 1853년 뉴욕 세계 박람회에서 15m의 높이에서 엘리베이터 밧줄을 자르는 퍼포먼스를 선보여 세간의 이목을 집중시킵니다.
Figure.8 오티스 터프스의 수직 선로 엘리베이터 ⓒtheelevatormuseum.org
반면 오티스 터프스는 줄 자체를 없애는 방식을 생각해냅니다. 1859년 줄이 아닌 레일을 타고 오르내리는 엘리베이터를 개발한 것이었죠. 그는 이 엘리베이터를 "수직 선로 엘리베이터 Vertical Railway Elevator"라 불렀어요. “수직 선로 엘리베이터”는 최초로 엘리베이터의 지붕과 자동문을 설치하기도 했죠.
오티스 터프스의 엘리베이터는 뉴욕의 한 7층짜리 호텔에 설치되어 15년간 아무런 문제 없이 운행되었지만, 건물이 높아지면 높아질수록 줄을 이용한 엘리베이터에 비해 단가가 너무 높아지기 때문에 오늘날에는 쓰이고 있지 않죠. 결국 엘리샤 오티스의 엘리베이터가 살아남아 현재까지 쓰이고 있죠.

Reference.

김예상. (2021). 건축의 발견명. MID
장림종, 박진희. (2009). 대한민국 아파트 발굴사. 효형출판
Andreas Bernard. (2014). Lifted: A Cultural History of the Elevator, NYU Press
John Zukowsky , Robbie Polley. (2018) Architecture Inside + Out. Thames Hudson.
Stephen R. Nichols. (2018). The Evolution of Elevators: Physical-Human Interface, Digital Interaction and Megatall Buildings. The National Academies Press
Joseph Seamans. (2010). The Other Elevator Inventor. pbs.org. URL: https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/elevator-inventor/
Matt Novak. (2012). Moving Sidewalks Before The Jetsons. smithsonianmag.com. URL : https://www.smithsonianmag.com/history/moving-sidewalks-before-the-jetsons-17484942/