산업이 발달할수록 사람과 물품의 운반은 산업 활동의 원동력이 되고 있으며, 사람이나 물품을 이동시키기 위한 수단이나 방법을 수송 기술이라 한다. 이 단원에서는 수송 기술의 발달 과정과 산업 활동 및 일상 생활에 중요한 수송 수단으로 자리잡은 자동차의 기본 구조 및 작동 원리, 자동차의 운전과 관리 방법에 대하여 학습하기로 한다.

1. 수송 기술의 발달

수송이란 사람이나 물건을 한 장소에서 다른 장소로 운반하는 것을 말하며, 사람이나 물건을 이동시키기 위한 수단이나 방법을 수송 기술이라 한다. 수송 기술은 이동 경로에 따라 육상 수송, 해상 수송, 항공 수송으로 분류된다. 초기의 수송은 육지에서는 사람이 직접 운반하거나 동물을 이용하여 운반하였고, 강이나 바다에서는 뗏목 또는 간단한 배를 이용하여 수송하였다. 그 후 수레바퀴의 발명으로 육상 수송 기술의 획기적인 발전이 이룩되었다. 18세기 후반에 증기 기관이 육상과 수상 수송 기술에 이용되었으며, 19세기 후반에는 가솔린 자동차와 디젤 자동차가 발명되었고, 20세기 초반에는 동력 비행기가 발명되었다. 이러한 수송 수단의 발달로 인하여 수송 기술은 급속도로 발전하게 되었다. 여기서는 수송 수단으로 사용되는 자동차, 선박, 기차 및 비행기의 발달 과정에 관하여 학습하기로 한다.

(1) 자동차의 발달

자동차는 원동기의 동력을 이용하여 레일에 의하지 않고 노상을 자유로이 주행할 수 있는 차량을 말한다. 자동차는 내연 기관이 주된 동력원으로 이용되고 있어 내연 기관의 발달과 더불어 발전하기 시작하였다. 17세기초에는 바람을 이용한 풍력 자동차가 만들어졌으며, 1769년에는 프랑스의 퀴뇨(Cugnot, N. J.)에 의해 증기 자동차가 제작되어 수송 기술의 새로운 계기를 마련하게 되었다. 그러나 증기 자동차는 성능이 낮고 운행 거리에 제약을 받았으며, 자동차를 처음 가동시킬 때 증기를 발생시키는 데에 시간이 많이 걸리는 등 결함이 많아 가솔린 기관의 등장과 함께 자취를 감추었다.

1839년에는 영국의 앤더슨(Anderson)에 의해 전기 자동차가 제작되었으나, 한번 충전으로 주행하는 거리가 짧고 속도가 느려 많이 보급되지는 않았다.

산업 혁명 이후 기계 공업이 발달함에 따라 수송 기술의 발달이 요구되었다. 1862년에 사이클 기관의 원리가 발견되고, 1876년에 4 사이클 가스 기관이 만들어졌다. 1885년 독일의 다이믈러(Daimler, G.)와 벤츠(Benz, K.)에 의해 가솔린 기관을 부착한 가솔린 자동차가 제작되었고, 1893년에는 독일의 디젤(Diesel R.)에 의해 가솔린 기관보다 성능이 우수한 디젤 기관이 발명되어 자동차, 선박, 철도용 기관차에 사용되고 있다.

20세기 초 미국의 포드(Ford, Henry)는 자동차의 대량 생산에 성공함으로써 자동차의 대중화에 기여하였다. 자동차의 발달은 기관뿐만 아니라 제동 장치, 타이어, 동력 전달 장치, 조향 장치 등의 발달과 함께 자동차 대량 생산 기술의 발달로 오늘날의 자동차 시대가 실현되었다.

환경 오염이 심각한 오늘날의 자동차는 공해가 발생하지 않는 자동차의 개발이 연구되고 있으며, 전기 자동차, 태양 자동차, 수소 자동차 등의 미래 자동차가 실현될 전망이다.

(2) 선박의 발달

배는 사람이나 화물을 싣고 물에 떠서 이동할 수 있는 구조물로 인류의 역사와 함께 성장하여 왔다. 선박은 물에 떠야하는 부양성, 화물을 실을 수 있는 적재성, 그리고 움직여야 하는 이동성을 지니고 있어야 한다.

약 4000년 전에는 부목(浮木)이나 나무토막, 갈대 등을 묶어서 만든 뗏목을 이용하였으며, 통나무를 파서 만든 통나무배를 이용하여 해상 수단으로 사용하였다. 기술이 발달하면서 노를 저어 항해하는 노선과 돛을 달아 바람의 힘을 이용하는 범선이 등장하였으며, 그 후 목재를 조립하여 만든 구조선이 건조되었다. 범선의 등장으로 항해 시대가 열렸으며, 바다의 주도권을 잡기 위하여 범선 건조가 활발히 이루어졌다.

18세기에 증기 기관이나 철강 주조법의 발달로 목선에 이어 목철선, 철선이 건조되었고, 1879년 영국에서 강선이 만들어진 후 오늘날까지 강선 시대가 이어지고 있다. 배의 추진은 처음에는 노와 돛을 사용하였으나, 1819년에 증기 기관이, 1894년에는 증기 터빈 기관이, 1905년에는 디젤 기관이 선박용 기관으로 사용되기 시작하였다. 또한, 1930년대부터는 터빈 디젤 시대가 되었고, 오늘날에는 원자력에 의해 추진되는 핵 잠수함도 출현하게 되었다.

우리 나라는 1960년대에 조선 공업 중점 육성으로 성장하게 되었으며, 1970년대부터 선박 건조 시설의 확충과 기술 개발로 화물선은 물론, LNG선, 시추선, 잠수정 등의 건조가 이루어졌다. 1980년 후반부터는 전세계 선박 수주량의 30% 이상을 차지하며 조선 수출국으로 발전하였다.

(3) 기차의 발달

기차는 원동기를 이용하여 육상에서 정해진 궤도(rail) 위를 달리는 수송 수단으로 육상 수송의 대표적인 수단으로 이용되고 있다. 철도는 1600년경 영국의 북부 탄광 지방에서 목재로 만든 궤도 위에 석탄 차를 끌게 한 것이 시초이다. 최초의 증기 기관차는 1804년 영국의 트레비딕(Trevithick, R.)이 발명하였고, 1814년 스티븐슨(Stephenson, R.)에 의해 실용화되었다.
증기를 동력으로 이용한 최초의 여객용 철도와 화물 수송용 철도는 1830년 영국에서 시작되었으며, 증기 기관차의 출현은 수송량이나 경비면에서 큰 변화를 가져오게 되었고, 수송 수단이 동물로부터 기계로 옮겨지는 중요한 계기가 되었다. 그러나, 1900년대에 접어들면서 효율이 높고 매연과 공해가 적은 디젤 기관차가 주로 이용되고 있어 증기 기관차는 그 자취를 찾아보기 어렵다.

우리 나라는 1899년에 제물포와 노량진 사이에 경인 철도가 개통된 것이 철도의 시초이다. 1905년에 경부선, 1974년에 수도권 전철이 개통되어 주요 교통 수단으로 이용되고 있으며, 현재는 서울과 부산 사이의 고속 전철이 건설 중에 있다.
최근에는 자기의 반발력을 이용한 자기 부상 열차가 개발되어 실용화될 것으로 전망되며, 자기 부상 열차는 차세대 수송 수단으로써 소음, 진동, 대기 오염 등의 공해 문제를 해결해 줄 것으로 기대된다.

(4) 비행기의 발달

비행기는 추진 장치를 이용하여 고정 날개에 생기는 양력에 의해 공중을 비행하는 기계를 말한다. 사람은 하늘을 날고 싶은 꿈을 키워 왔지만 비행을 하기까지는 오랜 세월이 흘렀다. 15세기에 레오나르도 다빈치(Leonard da Vichy)는 새의 비행을 관찰하여 날개 치기 장치를 고안하였으며, 1783년 프랑스의 몽골피에(Monopolizer) 형제는 열기구를 이용하여 하늘을 최초로 비행하였다. 이 열기구는 바람의 방향에 따라서 비행하였으므로 정확한 비행을 위해서는 추진 장치가 필요하게 되었다.
그 후 비행선과 글라이더가 등장하였으며, 1903년에 미국의 라이트 형제(Wilbur Wright와 Orville Wright)에 의하여 동력 비행기가 완성되었다. 이들 형제의 동력 비행은 12초의 짧은 비행이었지만, 동력을 이용하였고 사람이 타고 조정하며 이착륙할 수 있었다는 점에서 기술적 의의를 갖는 실험이었다.
1939년에 제트기가 처음 등장하였고, 1958년에는 수송 여객기의 제트화가 본격적으로 이루어지면서 고속 수송 시대가 열리게 되었다.
기술이 발달함에 따라 비행기의 속도는 점점 빨라져서 초음속 군용기가 출현하였고, 초음속 여객기가 개발되었다. 또한 유인 우주 왕복선의 등장으로 새로운 우주 시대가 열리게 될 것이다.

< 연 구 >

우리 주변의 수송 기술의 종류를 살펴보고, 각각의 특징에 대하여 말해보자