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니콜라 테슬라(세르비아어: Никола Тесла/Nikola Tesla, 1856년 7월 10일~1943년 1월 7일 경)는 세르비아의 발명가, 물리학자, 기계공학자이자 전기공학자이다. 테슬라는 19세기 말과 20세기 초의 가장 뛰어난 과학자 중의 하나로 알려져 있다. 교류 시스템과 다상 전기 분배 시스템, 그리고 교류 모터에 이르는 그의 다양한 이론과 발명품은 제2의 산업혁명을 불러오는 데 일조하였다.
미국귀화 [편집]
니콜라 테슬라는 당시 오스트리아 제국의 일부였으며, 지금은 크로아티아에 속한 리카라는 지방에서 태어났다(재미있게도 그는 천둥번개가 치던 날 밤에 태어났다고 한다.). 미국에서 연구를 계속하던 그는 1891년 귀화하여 미국 시민이 되었다. 그의 성 ‘테슬라’는 슬라브어로 까마귀를 의미한다.
전기공학 연구 [편집]
1893년 미국에서 무선 통신의 시험을 하였으며, ‘전류 전쟁’의 당사자가 된 이후로 미국에서 전기공학자로서 그의 명성은 다른 어떤 과학자나 발명가보다도 높아졌다. 그의 초기 연구는 현대 전기공학의 장을 열었고, 중요한 가치를 지니는 연구결과를 많이 발표하였다. 그러나 자신의 재정 상황에는 큰 관심이 없었던 그는 가난과 무관심 속에 평생을 독신으로 지내다가 86세로 죽었다. 말년에 테슬라는 미래의 과학 발전에 대한 기이한 주장을 펼쳐 미친 과학자 취급을 받았다.
과학에서의 업적 [편집]
테슬라의 업적은 현 문명사회에서 전기가 사용되는 곳이라면 어디서나 볼 수 있다. 전자기학에 관한 테슬라의 업적은 차치하더라도, 그는 로봇공학, 탄도학, 컴퓨터공학, 핵물리학, 이론물리학 등의 다양한 분야에 기여한 것으로 알려져 있다. 테슬라는 그의 연구가 과학과 산업을 통해 인간의 삶을 개선하기 위한 수단이라고 생각했지만, 그의 업적은 많은 유사과학이나 UFO 이론, 뉴에이지 운동 등의 주장에도 이용되었다.
사후 [편집]
SI 단위인 테슬라(T)는 자속밀도(흔히 자기장 B)의 단위이다. 니콜라 테슬라를 기념하여 Conférence Générale des Poids et Mesures[?]가 1960년 파리에서 이 단위를 제정하였다. 테슬라가 부학회장으로 있었던 IEEE도 니콜라 테슬라를 기념하여 상을 제정하였다. IEEE는 상의 이름을 IEEE 니콜라 테슬라 어워드(IEEE Nikola Tesla Award)라고 지었다. 이 상은 전력의 발전이나 이용 분야에 있어서, 특출한 기여를 한 개인이나 단체에게 돌아가는 상이다. 사람들은 이 상을 전력 분야에 있어서 가장 영예로운 상이라고 여기고 있다.
출처 : 위키백과
과학도라면 전자기학쪽에서 몇번 이름을 들은 기억이 있을 것이다. 그러나 전파나 자기장의 세기를 나타내는 기초적 단위에도 그의 이름이 쓰일 정도인 그가 얼마나 많은 과학적 연구를 이루었는지는 잘 모르고 있다.
그 이유에는 두가지가 있는데 하나는 그가 우리가 흔히 '발명왕'으로 잘못알고 있는 '사업왕' 에디슨과 전기전송시스템을 놓고 경쟁을 했었기 때문이다. 한때 에디슨의 조수로 일했던 테슬라는 에디슨보다 9살 어렸다. 그때는 전기가 막 발견되어서 본격적으로 전기사업이 시작될 식였다. 뛰어난 사업가인 에디슨은 이미 직류를 이용하여 모든 시스템을 만들어 놓고 있었다. 그런데 테슬라는 전기의 전송을 놓고 에디슨과 의견이 달랐다. 에디슨은 '직류'방식을 주장했지만 테슬라는 '교류'가 훨씬 효율적이고 안전한 방식임을 주장했다. 이로인해 결국 테슬라는 에디슨의 회사를 나와서 웨스팅하우스와 손잡고 교류전기사업에 뛰어 들게 된다. 이때 에디슨은 테슬라의 교류전기를 모함하기 위해서 길거리에서 말이나 코끼리를 직류전기를 사용해서 죽이기도 하였고 로비를 통해서 사형수를 위한 전기의자에 교류전기를 채택하게 만드는등 비열한 인간의 면모를 유감없이 발휘한다. 하지만 결국 전기전쟁은 테슬라와 웨스팅하우스의 승리로 돌아가게 되도 이로 인해 에디슨은 테슬라를 평생의 적으로 삼게 되어 평생 그를 괴롭히게 된다. 당시 대단한 사업가이자 권력자였던 에슨의 눈에 찍혀 버린 테슬라는 그로 인해 평생 많은 고통을 받게 된다. 두번째 이유는 그가 했던 연구들이 너무나 좋았기 때문이다. 이 '너무 좋다'는 말은 반대로 얘기하면 '너무 위험하다'는 말과 똑같다. 그가 했던 많은 연구들, 특히 무선전기전송시스템이나 전파무기, 프리에너지장치등등은 국가나 권력자들의 눈에 보기에는 절대로 이루어져서는 안되는 위험한 놀이였다. 때문에 그의 연구의 업적은 공공연히 묵살되었으며 1943년 테슬라가 뉴욕의 뉴요커호텔의 한 객실에서 외롭고 쓸쓸하게 죽은뒤에 많은 그의 문서들이 도난당했으며 그뒤로 테슬라의 연구와 그의 이름은 세상과 역사속에서 서서히 지워져 갔다. 그 어떤 권력자들도 더 이상 이런 위험한 연구들이 계속되기를 원하지 않았기 때문이었다.
대부분의 사람들은 맥스웰이 전자기장을 통일하는 위대한 업적을 쌓았다고 알고 있으나, 보다 뛰어난 테슬라의 전자기학에 대한 이론은 잘 알려지지 않고 있다. 또한 무한 동력 장치, 번개 충전용 코일, 무선 전기전송, 지진 발생기 등 당시로써는 파격적인 연구를 하여 그의 이름이 붙은 여러 가지 장치를 만 들기도 하였다. 노년에는 전자기파 등을 이용하여 지진을 일으키는 지진병기에 대한 연구에 몰두하기도 하였고 전파빔을 이용한 무기를 개발의 가능성을 발견하여 이를 미국정부와 자신의 고국을 비록한 몇 개의 유럽국가에 알리기도 했다.(테슬라는 만약에 모든 나라들이 그의 전파빔무기를 갖게 된다면 더 이상 전쟁은 일어나지 않을 수 있을거라 생각했다. 그만큼 그의 무기가 강력했기 때문이다.) 하지만 모두 그의 권유를 묵살했으며 단지 비밀리에 그의 연구를 진행하였을 뿐이다. 당시에 그의 많은 연구가 일반에 공개 되었다면 원자력에너지 보다 엄청난 에너지를 이용할 수 있었거나, 원자탄 보다 더 무서운 파괴력을 지닌 무기를 만들었을 수도 있었다.
테슬라는 자연계에 존재하는 우주 에너지(氣)를 동력화 해서 움직이는 자동차를 만들기도 하였는데, 속력이 시속 90마일(약 144 km)에 이르렀다고 한다. 이미 1900년대 초에 연료가 전혀 필요없는 자동차를 만들었던 것이다. 그러나 그는 말년에 이렇게 편리한 문명의 이기를 스스로 없애버렸다. 그는 자신의 전 생애에 걸쳐 이뤄낸 발명들의 대부분을 자신의 손으로 없애 버려야 했다. 왜냐면 모두들 돈벌이에만 관심이 있을뿐 세상의 평화나 발전을 위해서 그의 연구를 쓰지 않음을 깨달았기 때문이다. 그는 당시의 인류의 인식 수준 으로는 그의 연구가 당초 의도와는 달리 많은 사람들의 살상에 사용되거나, 소수 사람들의 치부에 사용되어지는 것을 우려했었다.
미국의 발명왕이라고 하면 누구든지 토마스 에디슨을 생각한다. 그러나 그뒤에 가려진 남자가 있었으니 그가 바로 니콜라 테슬라이다. 테스라는 1856년 유고슬라비아의 크로아티아 공화국에서 태어났다. 19세 때 오스트리아의 그라츠에 있는 폴리테크닉 스쿨에 입학, 전기공학에 눈을 돌리기 시작했지만 학비가 모자라 일 년 다니다 퇴학했다. 1881년 헝가리로 이사하여 부다페스트의 중앙전신국에 취직했다. 다음해 에디슨 전화회사(현재의 AT&T의 전신) 의 파리 지사 콘티넨탈 에디슨사에 들어갔다. 여기서 실력을 인정받게 된 테스라는 사장인 C.베칠러의 소개장을 갖고 에디슨을 방문했다. 그러나 이 개성적인 신입사원과 독창성을 방패로 세상을 살아가고 있었던 에디슨과는 전혀 뜻이 맞지 않았다. 테스라는 일찍부터 교류전류에 착안해 이미 발전기의 기본설계를 훌륭히 해내고 있었다. 그러나 뉴욕에 직류에 의한 발전기를 설치, 영업을 시작하고 있었던 에디슨은 그의 의견을 계속 무시했다. 화가 난 테스라는 에디슨의 회사를 떠나 교류발전에 대한 특허 모두를 웨스팅하우스 회사에 팔아넘겼다. 에디슨의 간섭에도 불구하고, 이윽고 교류시대가 도래한 것은 역사가 증명하는 그대로이다. 그러나 그의 진정한 업적은 시대를 앞서가는 여러 가지 아이디어에 있었다.무선통신을 이탈리아인 마르코니보다 앞서 발명한 사람도 그였고, 컴퓨터의 이론회로, 레이다, 초전도에 관한 기본적인 개념 등 그의 업적은 지금도 이용되는 것이 많다. 테스라가 심혈을 기울였던 것은 <확대송신기> 라고 불리우는 에너지 전송 장치였다. 교류전류는 자계가 변화할 때마다 전자파를 발생한다. 교류전압기를 대형화하면 전선에 의지하지 않고 전기에너지를 공급하는 것도 이론적으로는 가능한 것이다. 그는 콜로라도 주 콜로라도 스프링스에 설립한 연구소에서 장치의 개발에 몰두했다. 1899년 변압기는 약 1200만 볼트, 1100암페어를 달성, 40킬로미터 이상 떨어진 장소에 놓여진 50와트 백열등을 점화시킨다. 재벌의 원조를 얻은 테스라는 롱아일랜드의 워딘클리프에서 거대한 송신탑 건설에 나섰다. -전선이 필요없는 세계적인 에너지 정보네트워크의 실현- 그것이 그의 꿈이었다. 그의 꿈이 왜 실현되지 못했는지는 아는 사람이 없다. 그러나 어쩌면 그는 그 꿈을 실현했었는지도 모른다. 오늘날 우리는 에디슨에 비해 그에 대해 아는 것이 거의 없다. 그와 그의 발명과 업적들은 어쩌면 의도적으로, 조직적으로 묻혀졌는지도 모른다. 지금 그의 흔적은 단위면적을 통과하는 자속의 단위인 <테슬라>로 남아있다. 그가 남긴 테슬라코일은 저전압을 고전압으로 바꾸는 변압기의 일종이지만 철심을 사용하는 교류변압기와는 달리 철심이 없는 비자성체의 원통에 1차코일과 2차코일을 감은 것으로서, 1차코일에 불꽃방전 장치가 있다는 것이 특징이다. 이 고압 발생장치에서는 종종 입력보다 출력이 높은 현상이 나타나는 것으로 알려져 있다. 특히 캐나다의 허치슨(JOHN HUTCHISON)에 의해 발견된 물체의 반중력 현상등과 같은 '허치슨 효과(Hutchison effect)' 에서도 테슬라코일이 중력을 제어하는 반중력장을 발생시키는 데 중요한 역할을 담당하고 있다. 이 현상과 관련하여 미국의 맥도널 더글러스 항공사는 1985년에 '뱅쿠버 실험관찰 보고서' 라는 이름으로 공식보고서를 작성한 바 있다. 허치슨효과--테슬라코일을 마주보게 설치한 뒤에 전원을 걸어주면,그 사이의 공간에서는 어찌된 일인지 중력이 작용하지 않게 되어 물체가 위로 떠오른다. 이것은 인간이 얼마든지 중력을 제어할 수 있음을 보여주는 강력한 증거이다.
테슬라코일 만들기
준비해야 할 재료
1)0.3mm 에나멜코일
2)1~3mm 에나멜 코일
3)지름 5~10cm 원통 아크릴(PVC도 무방)
3)아크릴 또는 나무등 절연재료 약간
4)고압용 도선 및 악어클립
5)7000~15000V 고압트랜스포머(네온사인 트랜스포머)
8)고압콘덴서(자작 가능. 또는 실험용 440pf, 내압30kV 콘덴서
20~30EA)
9)스파크갭(여러 가지 형태로 제작가능)
10)그외 정확한 계측을 위한 오실로스코프, LRC미터등이 필요하지만 고가이므로 꼭 처음부터 준비할 필요는 없다.
1---고압트랜스포머로 들어간 230V, 60Hz 의 교류전기는 고압축전기에 충전되게 되고 이 전압이 스파크갭의 절연파괴 전압에 이르렀을 때 스파크 갭에서는 공기가 이온화되어 전기통로를 형성하므로써 1차회로부(스파크갭과 콘덴서, 1차코일을 형성하는 회로)에 전류가 흐르게 되고 이 순간 콘덴서와 1차코일 사이에는 공진주파수로 전류의 왕복운동이 발생하게 됩니다. 이 공진주파수는 대개 100~300kHZ의 진동수를 갖습니다. 이 공진은 마치 그네가 흔들 리는 것과 유사한데, 발생되는 원리는 콘덴서의 한 면에서 방출된 전자는 전압이 제로가 될 때까지 방전이 되고 코일의 전기적 관성에 의해 콘덴서의 다른 한 면이 반대 극성으로 충전이 된다. 반대로 충전된 콘덴서는 다시 방전을 시작하고 콘덴서는 다시 반대로 충전되고...를 반복하는데 영원히 이렇게 반복을 하는 것이 아니라 그 진폭이 점점 줄어들어 소멸된다. 이것이 스파크갭에서 한번의 스파크가 발생되는 사이에 일어나는 현상이다.
두 번째의 스파크가 발생되면서 다시 공진이 시작되고 같은 순환이 반복된다.
2---1차코일의 전류는 근접해있는 2차코일(2차회로부;2차코일+
토로이드)에 유도전류를 발생시키고 여기서 발생된 유도전류는 수십만~수백만 볼트가 된다. 토로이드라 불리우는 2차전극에서 번개가 발생되는 것은 토로이드와 접지 사이의 공간이 사실상 콘덴서의 역할을 하기 때문이다.
3---1차코일과 2차코일은 역시 공진주파수로 공진을 하는데,
1차코일의 전압이 감소되어 최저치가 될 때 2차코일에 유도되는 전압은 최대치로 상승하게 되고, 다시 2차코일의 전압이 감소되면서 역으로 1차코일에 유도전압이 발생하여 1차코일의 전압은 상승하게된다.
위 그림은 국내 테슬라코일 제작자이신 J.S.Park님의 첫 번째 테슬라코일 전체 회로입니다.
콘덴서는 용량을 높이기 위해 23개를 병렬연결 했으며 스파크갭은 소음 감소를 위해 여러개의 동관을 일정간격으로 배열시킨 형태입니다.
제작을 원하시는 분은 우선 전기에 대한 기본지식을 가지시고 특히 취급 부주의시 고전압으로 인한 치명상의 위험이 있으므로
테슬라코일 안전수칙을 꼭 먼저 읽으셔야하며, 부주의한 제작과 취급으로 인한 인명,재산상의 손실에 대해서 이 홈의 운영자 및 정보제공자는 어떠한 책임도 없음을 밝힙니다.
출처 : http://www.scintoy.com/
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