PATENT79 | 특허로 읽는 발명 이야기

발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트 특허로 읽는 발명 이야기 · No.013 · 우리 집 만화 속 고양이와 생쥐 이야기에 꼭 나오는 물건이 있어요. 나무판 위에 치즈를 올려 두고, 생쥐가 건드리면 '탁!' 하고 철사가 내리치는 쥐덫 이지요. 이 단순한 쥐덫은 130년 넘게 거의 모양이 바뀌지 않았어요. 그 처음 모습을 담은 1894년 특허를 열어 볼까요? (동물을 해치는 도구라서, 이 글에서는 원리만 살펴볼게요.) 곡식을 지키려는 오랜 고민 쥐는 곡식과 음식을 먹고 병을 옮기기도 해서, 사람들은 아주 오래전부터 쥐를 막는 방법을 고민했어요. 상자에 가두는 덫, 물통에 빠뜨리는 덫 등 여러 가지가 있었지만 크고 복잡하거나, 쥐가 낌새를 채고 다가오지 않는 경우가 많았어요. 그래서 19세기 미국에서는 쥐덫 특허가 셀 수 없이 쏟아졌어요. "더 좋은 쥐덫을 만들면 세상이 알아준다"는 말이 생길 정도였지요. 일리노이의 발명가, 윌리엄 후커 윌리엄 C. 후커 는 미국 일리노이주 애빙던에 살던 발명가예요. 1894년 그가 받은 '동물 덫(Animal-Trap)' 특허는 오늘날 우리가 아는 용수철 쥐덫 의 가장 이른 모습으로 꼽혀요. 흔히 영국의 '리틀 니퍼' 쥐덫이나 미국의 존 마스트가 처음이라고 알려져 있지만, 후커의 특허가 그보다 앞서요. 마스트의 쥐덫(1903년 특허)은 후커의 설계를 더 안전하게 걸 수 있도록 고친 것이에요. 특허 들여다보기 특허번호 미국 특허 제528,671호 이름 Animal-Trap (동물 덫) 발명자 윌리엄 C. 후커 (William C. Hooker, 미국) 출원 → 등록 1894년 3월 14일 → 1894년 11월 6일 원문 Google Patents에서 보기 후커는 설명서에서 이런 덫을 원한다고 했어요. 간단하고 싸고 잘 작동하는 덫 쥐가 의심하지 않게 , 쥐구멍 바로 옆에 둘 수 있는 덫 미끼를 아주 살짝만 건드...

발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트 특허로 읽는 발명 이야기 · No.012 · 우리 집 다리미 전원을 꽂고 조금 기다리면 바닥이 뜨끈해지지요. 너무 당연해 보이지만, 140여 년 전만 해도 다리미는 난로 위에 올려 달구는 쇳덩이 였어요. 1882년, 미국 뉴욕의 헨리 W. 실리 는 다리미 속에 전기로 뜨거워지는 부분 을 넣는 특허를 받았어요. 전기다리미의 시작을 함께 열어 볼까요? 무거운 쇠다리미를 달구던 시절 옛날 다리미는 통쇠로 된 '쇠다리미(sad iron)' 였어요. 난로나 화로 위에 올려 달군 뒤 손잡이를 잡고 다렸지요. 금방 식으니까 여러 개를 번갈아 달궈 가며 써야 했고, 너무 뜨거우면 옷이 눌어붙고 덜 뜨거우면 주름이 펴지지 않았어요. 바닥에 검댕이 묻어 하얀 옷을 버리기도 했지요. 1880년대 초, 미국 뉴욕에는 막 전등 이 들어오기 시작했어요. 몇몇 발명가들은 이 전기로 불 없이 열을 낼 수 있지 않을까 생각했어요. 뉴욕의 발명가, 헨리 실리 헨리 W. 실리 는 뉴욕에 살던 발명가예요. 그의 삶에 대해 알려진 것은 많지 않지만, 그의 특허 문서에는 에디슨의 전등 사업과 관련된 사람들(리처드 다이어, 새뮤얼 인설)에게 권리 일부를 넘겼다고 적혀 있어요. 전등과 전기를 널리 쓰려던 시대의 분위기를 엿볼 수 있지요. 특허 들여다보기 특허번호 미국 특허 제259,054호 이름 Electric Flat-Iron (전기 다리미) 발명자 헨리 W. 실리 (Henry W. Seely, 미국) 출원 → 등록 1881년 12월 8일 → 1882년 6월 6일 원문 Google Patents에서 보기 실리는 설명서에서 이렇게 말했어요. 난로 대신 전류로 다리미를 데우고, 다리미 속 저항(되도록 탄소 )을 바닥 가까이 두어 바닥이 고르게 뜨거워지게 하며, 그 열이 위로 빠져나가지 않게 막겠다고요. 다리미 몸은 윗판(A) 과 아래판(B) 두 부분으로 되어 있어요. 아래판의 홈(a)에 탄소 저...

발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트 특허로 읽는 발명 이야기 · No.011 · 우리 집 '위잉~' 소리와 함께 먼지를 쏙쏙 빨아들이는 진공청소기 . 지금은 집집마다 있지만, 120년 전에는 사람 몇 명이 끄는 마차만 한 기계였어요. 그런 청소기를 한 사람이 밀고 다닐 수 있게 만든 사람은 백화점 청소부였어요. 먼지 때문에 기침을 달고 살던 그가 만든 1908년 특허를 열어 볼까요? 먼지를 털기만 하던 시절 옛날에는 카펫을 밖에 걸어 놓고 막대로 두들겨 먼지를 털거나, 솔이 돌아가는 카펫 쓸개(carpet sweeper) 로 쓸었어요. 그런데 이렇게 하면 먼지가 공기 중에 풀풀 날렸지요. 1900년대 초에는 먼지를 빨아들이는 기계도 있었지만, 엔진이 달린 커다란 기계를 마차에 싣고 다니며 긴 호스를 창문으로 집어넣는 방식이었어요. 집에 한 대씩 두기는 어려웠지요. 천식에 시달린 청소부, 제임스 스팽글러 제임스 머리 스팽글러 는 미국 오하이오주 캔턴의 한 백화점에서 밤마다 청소를 했어요. 그런데 그는 천식 이 있어서, 카펫을 쓸 때 날리는 먼지에 기침이 심해졌대요. 그래서 먼지를 날리지 않고 빨아들이는 기계를 직접 만들기로 했어요. 전해지는 이야기에 따르면, 첫 시제품은 비누 상자에 선풍기 전동기를 달고, 빗자루 막대를 손잡이로, 베갯잇 을 먼지 주머니로 썼다고 해요. 이 이야기는 여러 가지로 전해져서 정확한 모습은 알기 어렵지만, 손에 잡히는 재료로 만든 것만은 분명해 보여요. 특허 들여다보기 특허번호 미국 특허 제889,823호 이름 Carpet Sweeper and Cleaner (카펫 쓸개 겸 청소기) 발명자 제임스 M. 스팽글러 (James M. Spangler, 미국) 출원 → 등록 1907년 9월 14일 → 1908년 6월 2일 원문 Google Patents에서 보기 스팽글러의 청소기는 세 부분이 한 몸으로 이어져 있어요. 팬 상자(①) 위에 전동기(②) 가 앉아 있어요. 전...

발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트 특허로 읽는 발명 이야기 · No.010 · 우리 집 현관문이나 서랍 자물쇠에 열쇠를 꽂아 보세요. 열쇠 끝에는 울퉁불퉁한 홈 이 파여 있지요. 이 홈이 조금만 달라도 자물쇠는 꿈쩍도 하지 않아요. 열쇠 하나가 어떻게 '내 자물쇠'만 열 수 있을까요? 그 비밀은 자물쇠 속에 줄지어 선 작은 핀 들에 있어요. 오늘은 이 핀 자물쇠를 크게 발전시킨 라이너스 예일 2세 의 1861년 특허를 열어 봐요. 쉽게 열리던 자물쇠 핀으로 잠그는 자물쇠의 생각은 아주 오래되었어요. 수천 년 전 고대 이집트에서도 나무 핀이 떨어져 빗장을 막는 자물쇠를 썼다고 해요. 하지만 19세기 미국에서 흔히 쓰던 자물쇠는 대부분 단순한 구조라, 철사나 갈고리로 쉽게 따는 일이 많았어요. 자물쇠 따기 실력을 겨루는 일이 신문에 날 만큼 화제였던 시절이라, 사람들은 잘 따지지 않는 자물쇠 를 간절히 원했어요. 화가에서 자물쇠 장인으로, 라이너스 예일 2세 라이너스 예일 2세 는 1821년 미국 뉴욕주에서 태어났어요. 원래는 초상화를 그리는 화가 였지만, 자물쇠를 만들던 아버지(라이너스 예일 1세)의 일을 이어받아 자물쇠 연구에 뛰어들었지요. 아버지도 핀을 쓰는 자물쇠를 만들었는데, 아들은 이것을 더 작고 정밀하게 다듬었어요. 1861년, 필라델피아에 살던 예일 2세는 서랍과 벽장, 찬장에 쓰는 자물쇠로 특허를 받았어요. 그는 이 생각을 계속 발전시켜 몇 년 뒤 오늘날과 비슷한 납작한 열쇠 를 쓰는 원통 자물쇠도 내놓았고, 지금도 유명한 자물쇠 회사 '예일(Yale)'의 이름이 되었어요. 특허 들여다보기 특허번호 미국 특허 제31,278호 이름 Lock — 설명서 제목은 'Drawer Lock' (서랍 자물쇠) 발명자 라이너스 예일 2세 (Linus Yale Jr., 미국) 등록 1861년 1월 29일 (이 시절 특허에는 출원일이 따로 적혀 있지 않아요) 원문 Googl...

발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트 특허로 읽는 발명 이야기 · No.009 · 우리 집 교실이나 복도를 닦을 때 쓰는 대걸레 . 막대 끝에 천이 잔뜩 달려 있지요. 그런데 걸레 천이 더러워지면 어떻게 갈아 끼울까요? 요즘 대걸레는 집게를 '딸깍' 열어 천을 빼고 새 천을 끼우면 끝이에요. 이렇게 지레로 걸레를 물어 주는 대걸레 의 특허가 1893년에 나왔어요. 주인공은 미국 미시간주 디트로이트의 발명가 토머스 W. 스튜어트 예요. 손으로 묶던 걸레 예전에는 막대 끝에 낡은 천이나 실 뭉치를 끈이나 못으로 묶어 걸레를 만들었어요. 천을 갈 때마다 더러운 걸레를 손으로 풀고 다시 묶어야 했지요. 꽉 묶지 않으면 바닥을 닦다가 천이 빠져 버리기도 했어요. 디트로이트의 발명가, 토머스 스튜어트 토머스 W. 스튜어트 는 19세기 말 미국 미시간주에서 활동한 아프리카계 미국인 발명가로 알려져 있어요. 대걸레 말고도 여러 가지 기계 장치를 고안했다고 전해지지만, 그의 삶에 대해서는 자세한 기록이 많지 않아요. 그가 1892년에 신청한 대걸레 특허의 목표는 아주 분명했어요. 바로 "걸레 천을 붙잡아 두는 더 좋은 방법" 이에요. 특허 들여다보기 특허번호 미국 특허 제499,402호 이름 Mop (대걸레) 발명자 토머스 W. 스튜어트 (Thomas W. Stewart, 미국) 출원 → 등록 1892년 9월 26일 → 1893년 6월 13일 원문 Google Patents에서 보기 스튜어트의 대걸레 머리는 집게 처럼 생겼어요. 특허 도면의 알파벳을 따라가 볼까요? A 자루 의 끝에 B T자 머리 가 있어요. 이것이 집게의 한쪽 턱이에요. C 철막대 가 T자 머리를 가로질러 지나가요. 이것이 집게의 다른 쪽 턱이지요. 막대의 두 끝은 자루 쪽으로 모여 지레에 이어져요. D 지레 는 아래쪽이 두 갈래로 갈라져 자루를 감싸고, 자루에 헐겁게 끼운 E 고리 에 걸려 있어요. 고리와 T자 머리...

발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트 특허로 읽는 발명 이야기 · No.008 · 우리 집 빗자루로 쓸어 모은 먼지를 쓰레받기에 담으려는데, 먼지가 쓰레받기 앞날 밑으로 쏙 빠져나가 버린 적 있나요? 그러면 다시 쓸고, 또 빠지고……. 은근히 짜증 나는 일이지요. 1897년, 미국 시애틀의 로이드 P. 레이 는 이 문제를 쓰레받기의 앞날 과 손잡이 에서 풀었어요. 평범해 보이는 쓰레받기 특허를 들여다볼까요? 손으로 들던 쓰레받기 쓰레받기 특허는 1858년 무렵부터 나왔어요. 처음 쓰레받기는 납작한 판에 짧은 손잡이를 단 모양이었지요. 한 손으로 쓰레받기를 바닥에 대고, 다른 손으로 빗자루를 쓸어야 했어요. 문제는 두 가지였어요. 앞날이 바닥에 딱 붙지 않으면 먼지가 그 틈으로 빠져나갔고, 짧은 손잡이를 잡으려면 허리를 깊이 숙여야 했어요. 시애틀의 발명가, 로이드 레이 로이드 P. 레이 는 아프리카계 미국인 발명가로, 1897년 당시 미국 워싱턴주 시애틀에 살았어요. 그의 삶에 대해서는 자세히 알려진 것이 많지 않지만, 그가 개량한 쓰레받기는 오늘날 쓰레받기 모양에 큰 영향을 주었다고 평가받아요. 특허 들여다보기 특허번호 미국 특허 제587,607호 이름 Dust-pan (쓰레받기) 발명자 로이드 P. 레이 (Lloyd P. Ray, 미국) 출원 → 등록 1897년 3월 25일 → 1897년 8월 3일 원문 Google Patents에서 보기 레이는 설명서에서 이런 쓰레받기를 만들고 싶다고 했어요. 바닥에 바짝 붙어서 먼지를 잘 받아 내는 쓰레받기 앞날은 몸통보다 더 단단한 재료 로 만든 쓰레받기 손잡이를 뺐다 끼웠다 할 수 있고, 쓸 때는 비스듬히 고정되며, 다 쓰면 걸어 둘 수 있는 쓰레받기 그래서 앞쪽에는 몸통보다 단단한 강철판(⑫) 을 붙였어요. 끝으로 갈수록 얇아지다가 아래로 살짝 굽어 바닥에 닿지요(⑬). 뒤쪽에는 발(⑪) 이 있어서 바닥판이 앞으로 기울어져요. 그러면 앞날이 바닥에 꾹 ...

발명 원리를 설명하기 위한 개념 일러스트 특허로 읽는 발명 이야기 · No.007 · 우리 집 셔츠를 다려 본 적 있나요? 몸판은 쉽게 다려지는데, 소매 가 문제예요. 납작하게 눌러 다리면 옆에 줄이 생기고, 안쪽은 잘 펴지지도 않지요. 그래서 다림질판의 한쪽 끝은 좁고 둥글게 생겼어요. 이 '소매를 위한 다림질판'을 특허로 처음 정리한 사람이 있어요. 1892년, 미국 코네티컷주 뉴헤이븐의 재봉사 사라 분 이에요. 널빤지 위에서 다리던 시절 다림질판이 따로 없던 시절에는 나무 널빤지 를 의자 두 개나 식탁 위에 걸쳐 놓고 다림질을 했어요. 넓고 평평한 판이라 치마나 셔츠 몸판은 괜찮았지만, 소매처럼 둥근 부분은 납작하게 눌려 버렸지요. 특히 19세기 여성 옷은 몸에 꼭 맞게 재단한 소매와 허리선이 많았어요. 솔기를 따라 깔끔하게 다리는 일은 재봉사에게 아주 중요한 기술이었어요. 재봉사 사라 분 사라 분 은 1832년 무렵 미국 노스캐롤라이나에서 태어났어요. 노예 제도가 있던 시절에 태어난 아프리카계 미국인으로, 결혼 후 북부의 뉴헤이븐으로 옮겨 가 재봉사 로 일했어요. 날마다 옷을 만들고 다리던 그는 소매를 다릴 때의 불편함을 누구보다 잘 알았어요. 그래서 소매 모양에 꼭 맞는 판을 고안했고, 60살 무렵인 1892년에 특허를 받았어요. 그는 미국에서 특허를 받은 초기 아프리카계 미국인 여성 가운데 한 사람으로 기억되고 있어요. 특허 들여다보기 특허번호 미국 특허 제473,653호 이름 Ironing-board (다림질판) 발명자 사라 분 (Sarah Boone, 미국) 출원 → 등록 1891년 7월 28일 → 1892년 4월 26일 원문 Google Patents에서 보기 사라 분은 설명서에서 이 판의 목표를 싸고, 간단하고, 편리하고, 효과 좋은 도구라고 밝혔어요. 특히 여성 옷의 소매와 몸판 을 다리기 위한 것이라고 적었지요. 판이 좁아요 . 그래서 소매를 판에 끼운 채로 다릴 수 있어요...