일상 속 핵심 동력, 모터: 정의와 흥미로운 역사

우리 주변을 가만히 살펴보면, 생각보다 많은 곳에 '모터'가 사용되고 있다는 것을 알 수 있습니다. 선풍기, 세탁기, 자동차, 하다못해 우리가 사용하는 스마트폰의 진동 기능까지, 모터는 정말 다양한 곳에서 우리 삶을 움직이는 핵심 동력 역할을 하고 있지요. 그렇다면 이 모터는 정확히 무엇이며, 어떻게 탄생하게 된 것일까요?

 

모터란 무엇인가요?

간단히 말해, 모터는 에너지를 기계적인 움직임으로 바꾸는 장치입니다. 대부분의 경우 전기 에너지를 회전이나 직선 형태의 물리적인 힘으로 변환하는 역할을 합니다. 이는 전기가 흐를 때 발생하는 자기장과 자석의 상호 작용(전자기 유도)이라는 기본적인 원리를 이용합니다. 코일에 전류가 흐르면 자석처럼 N극과 S극을 띠게 되고, 이 코일이 주변의 영구 자석과 밀고 당기는 힘을 주고받으며 회전하게 되는 것이죠.

모터의 흥미로운 역사: 누가 모터를 고안했을까요?

모터의 역사는 1800년대로 거슬러 올라갑니다. 전기 모터의 기본적인 원리인 전자기 유도가 발견되면서 시작되었는데요, 이 분야에서 가장 중요한 인물은 영국의 위대한 물리학자 **마이클 패러데이(Michael Faraday, 1791~1867)**입니다.

패러데이는 1821년에 전자기 유도 원리를 바탕으로 최초의 전기 모터를 개발했습니다. 그의 초기 실험은 암페어와 에르스텟의 이론을 증명하는 과정에서 이루어졌으며, 전류가 흐르는 도선 주변에 자기장이 형성되고, 이 자기장이 다른 자석과 상호작용하여 움직임을 만들어내는 것을 보여주었습니다.

10년 뒤, Joseph Henry가 페러데이의 실험적인 모터를 기본으로 장치를 고안했는데 회전하는 부분은 수평축과 함께 전자석이 붙어있었다. 이 운동은 번갈아 가며 번자삭의 끝에서 끌어당기고 밀어내며 두 개의 수직형태의 영구자석이 생겼다. 

이 단계에 이르기까지, 모터의 전자기장은 실험실에서만 사용되었다. 주요한 발전은 William Sturgeon이 정류자를 발명하고 나서 이루어졌다. 그는 초기 로터리  전기모터의 개발에 도움을 준 것으로 평가된다. Sturgeon은 회전 및 정지된 자기장을 만들기 위해서 말굽 전자석을 사용하였다. 그의 분권형 DC 모터는 오늘날 DC 모터가 필수적으로 사용하는 연속 회전운동을 가장 먼저 개발하였다.

그 후 1834년 5원, 실용적인 전기모터가 개발된다. 개발자의 이름은  Moritz Jacobi, 그의 모터는 10~12 파운드(약 4.5~ 5Kg) 무게를 초당 1피트의 속도로 옮길 수 있는 힘을 가지고 있었다. 이는 곧 15와트의 파워와 동등하다고 볼 수 있다.

이후 많은 과학자와 발명가들이 모터 기술을 발전시켰습니다. 특히 **니콜라 테슬라(Nikola Tesla)**는 1888년에 오늘날 산업 현장에서 널리 사용되는 교류(AC) 모터를 발명하여 모터의 실용화와 대중화에 크게 기여했습니다.

마무리하며

마이클 패러데이의 초기 발명부터 니콜라 테슬라의 교류 모터 개발까지, 모터는 200여 년의 역사를 거치며 끊임없이 발전해 왔습니다. 이이 작은 장치는 우리 문명의 발전에 지대한 영향을 미쳤으며, 앞으로도 더욱 다양한 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.