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에어 컨디셔닝의 아버지-캐리어
   글쓴이 관리자 작성일 2023-10-01 조회수 1352

캐리어(Willis H. Carrier, 1876.11.26.~1950.10.10.)뉴욕 앙골라 태생이다.

   지역 학교에서 중고등학교 교육을 받았고, 장학생으로 코넬대학에 입학하여 기계공학을 전공했으며, 

1901년 대학을 졸업한 그 해 뉴욕의 한 기계 제조회사(Buffalo Forge Company)에서 엔지니어로 실무를 시작했다

그는, 세계 최초의 산업용 실험실을 설치 하였으며에어컨 분야에 50년간 80 건의 특허 보유, 

리고 ASHRAE 등 관련 단체의 회장직을 역임했다.

   천재 기술자인 그가 공조산업분야에 미친 영향을 모두 설명하기란 쉬운 일이 아니다

그저 그에게 영국의 뉴코멘 학회가 1949년  에어 컨디셔닝의 아버지(The prestigious Newcomen Society of Great Britain honored him 

as the father of air conditioning)”라는 명예를 부여했다 는 것으로 가름할 뿐이다.

  당시 기술자들의 사고 풍토는 경험을 위주로 하는 설계였다기술자들은 기계가 작동하는 원리를 제대로 이해하지 못한 상태로 

설계에 임하기 때문에 안전율이 과대하게 적용되어 결과적으로 완성된 기계들은 아주 비효율적일 수 밖에 없었다

이러한 실정을 파악한 그는 기계공학의 합리적인 이론에 기초를 두고 일하자는 신조(信條)를 가지게 되었으며

제작할 제품의 기능을 뒷받침하는 원리를 연구하기 위해  산업용 실험실을 설립했는데, 이 것이 세계 최초의 산업용 실험실 설립으로 

기록된 사건이다

그리하여 설계자들은 실험을 통하여 자기가 설계할 제품에 대한 확실한 이해를 거치게 됨으로서 더 안전하며 효율적인 제품을 설계할 수 있게 되었다.

 

최초의 현대식 산업공조 시스템

   에어컨디션이라는 용어가 만들어지기 5년 전인 1902년 젊은 기술자 캐리어기 담당한 첫번째 과업은 

인쇄소(Sackett & Wilhelm)에서의 문제-인쇄 용지가 늘어나 인쇄가 잘못되는 것을 바로잡는 일이었다

현장 조사결과 문제는 습기라는 사실을 알아냈다.

   인쇄공장의 용지는 공기 중의 습기량에 따라 수축, 팽창한다. 그러므로 습기를 제거하면 문제가 해결될 것임을 간파한 그는

공기를 일정한 온도로 냉각시키고 공기의 습도를 감소시킬 수 있는그 공장에 적합한 시스템으로서 습도 조절장치를 추가한 

에어컨디셔닝 시스템을 구상했고 이를 구체화한 설계도에따라 공기조절기를 완성했다

이 장비 설치로 공장의 문제는 해결되었으며

이 설계가 결과적으로 최초의 현대식 산업공조 시스템이 된 것이다.

그 당시, 에어컨디셔닝 시스템으로 인정받기 위해서는 온도제어, 습도조절, 제어 공기의 순환과 환기공기정화 기능 등 

네 가지 기본기능을 갖춰야 했는데, 캐리어의 설계는 바로 이 네 가지 조건을 모두 갖춘 최초의 시스템이었다.

 

제습 기술의 실현-습공기 선도

   공장의 습도 문제를 해결하면서 그는 공기에 대한 물리적 특성에 대한 관심을 가지게 된다

공조냉동산업분야에 대한 그의 첫 번째 공헌은 1904년 공기에 물을 뿌려 제습할 수 있다는 사실을 알아낸 것이다

안개가 자욱한 기차역 플랫폼에서 열차를 기다리는 동안에 터득한 원리라고했다

안개는 공기 중의 응축된 수증기이며, 공기 중에 포함될 수 있는 수증기량은 공기의 온도에 따라 변화될 수 있음을 깨달은 것이다

   이 원리를 정리하여 35세의 젊은 기술자가 1911ASME 동계 학술대회에서 발표한 내용이 습공기선도이다

오늘날 우리가 사용하는 상대습도, 절대습도, 노점온도, 건구온도, 습구온도, 현열량, 잠열량, 난방부하와 

단열포화 온도 등의 개념을 포함하는 공기조화의 이론식 이었다.

   그가 발표한 자료는 “Rational Psychrometric Formulas”라는 제목으로 출판되었으며

관련 학계에서는 이를 습공기선도의 대헌장(Magna Carta of Psychrometrics)” 이라고 평가하였다

이로써 높은 온습도의 공기를, 원하는 낮은 온습도의 공기로 변환시킬 수 있는 효율적인 에어컨디셔닝 시스템의 

설계가 가능하게 되었으며, 공조산업이 만들어지는 기초가 되었다.

 

최초의 특허- 공기 처리장치, 노점강하법칙

  1906년 캐리어는 오랜 기간에 걸친 정밀시험과 현장시험을 마친 후, 스프레이형 공조장비인 공기 처리장치로 최초의 미국 특허를 받는다

공기를 가습 또는 제습하고, 물을 가열하거나 냉각시킬 수 있도록 설계되었다

전술한 공기조화장치의 4가지 기본기능 중 에 해당하는 것이다.

  1906년에는일정한 노점 강하는 실질적으로 일정한 상대습도를 제공한다는 노점강하법칙을 발견했다

이는 후에 에어컨 전문가들 사이에서 일정한 노점강하법칙으로 불리게 된 것이며

1907517일 자로 취득한 공조 장치에 대한 자동제어 시스템설계의 기본이 되었다.

 

Carrier Engineering Company-에어컨 발명, 원심 압축기 설계

  1915년 캐리어는 그의 동료와 함께 근무하던 회사의 자회사 격의 Carrier Engineering Company를 설립하고 

에어컨디셔닝 사업을 전담하게 된다. 창립자를 중심으로 모아진 소규모 자본으로 시작된 회사는 단기간에 크게 번창했고,

1930년 대의 공황기에도 회사가 제조하여 판매한 에어컨디션은 시대적인 발명품이 되었다.

   그리고, 에어컨에 사용하기 위한 최초의 원심 압축기를 설계했다. 기존의 압축기보다 훨씬 작았으며 안전하고 효율적이었다

그는 경량의 핀코일(finned coils)을 함께 사용하여 1940년대와 1950년대에 유비쿼터스화 된 휴대용 에어컨디셔너를 설계할 수 있었다

모든 사람들이 이용할 수 있는 에어컨이 만들어진 것이다.

 

 

 

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