미국 최초의 칫솔 특허 | 칫솔 특허 이야기

미국 최초의 칫솔 특허 | 칫솔 특허 이야기 — 발명 원리 개념 일러스트
발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트

특허로 읽는 발명 이야기 · No.019 · 우리 집

아침저녁으로 쓰는 칫솔. 너무 익숙해서 '발명품'이라는 생각이 잘 들지 않지요. 하지만 칫솔에도 미국 특허 1호가 있어요.

1857년, 워싱턴 D.C.의 H. N. 워즈워스가 받은 '칫솔(Tooth-Brush)' 특허예요. 치아 줄처럼 휜 머리, 가운데가 오목한 털 면……. 지금 칫솔과 얼마나 닮았는지 함께 살펴봐요.

나뭇가지에서 털 칫솔까지

사람들은 아주 오래전부터 이를 닦았어요. 끝을 씹어 솔처럼 만든 나뭇가지를 쓰기도 했고, 중국에서는 당나라 때 이미 동물 털을 단 칫솔을 썼다고 해요. 영국에서는 18세기 후반 윌리엄 애디스가 칫솔을 많이 만들어 팔았어요. (그가 감옥에서 뼈와 털로 칫솔을 처음 만들었다는 이야기는 전해지는 이야기예요.)

하지만 그때 칫솔은 대부분 곧은 막대에 털을 납작하게 심은 모양이라, 어금니 뒤쪽이나 치아 사이까지 닿기 어려웠어요.

워싱턴의 발명가, 워즈워스

H. 니컬스 워즈워스는 1850년대 미국 워싱턴 D.C.에 살던 사람이에요. 그의 삶에 대해서는 알려진 것이 거의 없지만, 그가 1857년에 받은 특허는 미국 최초의 칫솔 특허로 꼽혀요. 미국에서 칫솔을 공장에서 많이 만들기 시작한 것은 그보다 30년쯤 뒤인 1885년 무렵이에요.

특허 들여다보기

특허번호미국 특허 제18,653호
이름Tooth-Brush (칫솔)
발명자H. N. 워즈워스 (H. Nichols Wadsworth, 미국)
등록1857년 11월 17일 (이 시절 특허에는 출원일이 따로 적혀 있지 않아요)
원문Google Patents에서 보기

워즈워스는 설명서에 이 칫솔로 이루고 싶은 것을 적었어요.

  • 털 다발이 더 탄력 있게 움직여 치아 사이로 들어갈 것
  • 털 면이 넓어서 이를 닦으며 잇몸도 함께 문지를 것
  • 볼 안쪽 깊숙이 들어가 맨 뒤 어금니까지 닦을 것
  • 그래서 치아는 깨끗하고 반짝이게, 잇몸은 건강하게 할 것

그래서 칫솔 머리를 치아 줄처럼 휘게 만들고, 털 면은 옆으로 보면 가운데가 오목하게 했어요. 끝 쪽에는 조금 짧고 비스듬한 털을 심어 칫솔 끝보다 더 튀어나오게 했지요. 등은 뼈나 상아로 얇은 쐐기 모양으로 만들고, 털은 3~5줄로 심었어요.

워즈워스의 칫솔 (1857)특허 설명을 바탕으로 모양을 쉽게 그렸어요얇은 쐐기 모양 등뼈나 상아로 만들어요치아 줄처럼 휜 머리입 모양에 맞춰 둥글게가운데가 오목한 털 면치아를 감싸듯 닿아요끝의 비스듬한 털어금니 뒤까지 쏙
구석구석 닿는 칫솔옆에서 본 아래 어금니 쪽맨 뒤 어금니끝 털이 뒤쪽 면까지넓고 오목한 털 면 → 치아와 잇몸을 감싸듯 함께 문질러요비스듬히 튀어나온 끝 털 → 볼 안쪽 깊숙한 어금니 뒤까지

청구항 한 줄 풀이
"치아 줄처럼 휜 머리, 오목한 털 면, 끝에서 비스듬히 튀어나온 털, 얇은 쐐기 모양 등을 함께 갖춘 칫솔."
이 특허의 청구항은 1개예요. 그 핵심을 풀어 썼어요.

미국 특허 제18,653호 원본 도면

미국 특허 제18,653호 원본 도면 (출처: Google Patents)

오늘날의 칫솔

1930년대에 나일론 털이 나오면서 칫솔은 크게 바뀌었어요. 지금은 머리가 작은 칫솔, 털 끝이 뾰족한 칫솔, 전동 칫솔, 치아 사이를 닦는 치간 칫솔까지 다양하지요. 그래도 칫솔 머리 끝의 털을 더 길게 하거나, 털 면을 오목하게 만든 칫솔은 지금도 쉽게 찾을 수 있어요. 160년 전 워즈워스의 고민이 그대로 남아 있는 셈이에요.

발명 기법 카드

모양 바꾸기 — 곧은 머리를 치아 줄처럼 휘게, 털 면을 오목하게 바꿨어요.
더하기 — 끝에 비스듬히 튀어나온 털을 더해 어금니 뒤까지 닿게 했어요.

생각해 보기

질문 내 칫솔을 옆에서 보세요. 털 길이가 모두 같은가요? 끝 쪽 털이 더 길거나 비스듬하다면 왜 그렇게 만들었을까요?

도전 과제 거울을 보며 맨 뒤 어금니의 뒤쪽 면을 닦아 보세요. 칫솔을 어떤 각도로 넣어야 잘 닿나요? 그 각도를 생각하며 '나만의 칫솔 머리'를 그려 보세요.

다음 편 예고 손잡이를 놓아도 문이 그대로 멈춰 있는 문 고정 장치 특허를 열어 봐요 →

참고: 미국 특허 US18,653 원문(Google Patents), 위키백과 'Toothbrush'. 애디스 이야기는 전해지는 이야기입니다. 그림은 특허 설명을 바탕으로 새로 그렸습니다.

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