아인슈타인의 냉장고 - 1일차

아인슈타인의 냉장고 - 뜨거운 것과 차가운 것의 차이로 우주를 설명하다
폴 센 지음, 박병철 옮김 / 매일경제신문사 / 2021년 9월

19세기 초 프랑스 정부는 영국의 경제 성장 원동력을 알아내기 위해 장 바티스트 세를 영국에 스파이로 파견한다. 여러 기술 혁신들 중 세의 관심을 끈 것은 증기기관이었다.

그러나 당시 영국은 '증기기관이 없으면 영국 산업의 이윤을 창출할 수 없다'는 세의 말처럼 증기기관이 엄청 많았지만 이것은 사실 그다지 혁신적인 도구는 아니었다. 효율이 높아서가 아니라 단지 저효율 증기기관을 사용해도 수지 타산이 맞을 정도로 석탄이 풍부했기 때문이었다.

토머스 뉴커먼의 엔진

당시 스코틀랜드 남부에 설치된 이 뉴커먼식 엔진은 100년전 설계도 그대로 제작된 것으로 석탄에서 발생한 열에너지의 99.5퍼센트가 쓰임없이 낭비되었기에 아주 비효율적이었다. 그럼에도 석탄이 매우 저렴해서 100년이상 사용되게 된다.

이에 프랑스 공학자들은 석탄 가격이 비싼 프랑스에 증기력을 도입해 활용하기 위해 산업화 초기부터 엔진의 효율에 관심을 가지게 되었다. 증기기관을 수학적으로 분석하면 효율을 높일 수 있다는 주장은 당연하게 받아들여졌고 열역학의 과학적 기초를 세우게 된다.

역시 과학자들은 일반인들과 보는 시각이 다르구나 싶다. 증기기관을 보고 수학적으로 분석을 하다니 그들이 사물을 보는 눈을 닮고 싶다.

*리딩투데이 지원도서입니다*