TF컬럼
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COLUMN ::
invisible inovation
'마니아(mania)'와 '무언가를 좋아하는 사람'의 차이점은 무엇일까요?
아마도 '일상 생활에 지장이 올 정도로 그 무엇인가에 미쳐있는 사람'이 아닐까 싶습니다.
좋게 말한다면....열정이겠죠?
이러한 열정에 의해 창조된 혁신적인 제품들이 있기에 세상은 살맛나는 것 아닐까요?
혁신적인 창조물에 대한 소유욕구는 누구나있습니다.
" 조낸 열심히 일해서 번 당신.... 눈감고 질러라~~ " 라는 광고 문구처럼.....
결국 소유하고자하는 욕구는 곧 또 다른 열정을 불태우고 그 결과 또 다른 혁신을 낳는 것 같습니다.
얼핏 보면 좌우의 제품들은 별차이가 없어보이기도 합니다. 하지만 오른쪽이 훨씬 더 혁신적입니다.
1. 자동차
시보레 콜벳(확실하지 않음) 마쯔다 "rx-7"
왼쪽은 우리가 흔히 아는 4행정 엔진으로 직선왕복운동을 회전 운동으로 바꿔주지만, rx-7은 로타리 엔진으로 회전운동을 합니다. 가장 이상적인 엔진입니다.
로타리 엔진의 가장 큰 특징은 출력이 같은 왕복기관에 비해 소형이며 가볍고, 진동이나 소음이 적고, 부품수가 적습니다. 또한 로터의 1회전 당 3사이클이 수행되므로 배기용적당 출력이 크고, 고속회전에 적합합니다.
그러나, 이상적인 엔진이란 말처럼 이상적인 엔진일 뿐입니다. 고로 단점은 존재하죠. 자세한 사항은 직접 찾아보세요~
하지만 혁신적인 엔진임에는 틀림없습니다.
2. 자전거
BMW 자전거 Ellsworth "The Bike"
왼쪽 자전거의 기어변속 장치는 우리가 익히 보아온 변속장치로, 기어의 회전 반경을 조절하는 방식입니다. 오른쪽의 자전거도 체인을 사용하였지만 기어변속장치는 매우 독특한 방식이랍니다. 내부의 공(ball)이 볼베어링처럼 회전을 하지만 공의 축 위치에 따라 체인(input disk)과 바퀴(output)의 회전속도를 제어하게 됩니다. 간단한 원리이지만 매우 혁신적이지요.
아래 동영상을 클릭하여 보시면 이해가 빠르실겁니다. 꽤나 참신해보이지 않나요?
3. 스피커
Bose "companion3" Bose "Micro music monitor"
Bose 스피커야 다들 아실테고... 왼쪽과 오른쪽 모두 컴퓨터(또는 휴대기기)용 스피커랍니다. 둘다 2Ch용으로 보이지만 오른쪽 스피커는 2.1Ch입니다. 그럼 서브 우퍼(저음부 스피커)는 어디에 있을까요~
후면부에 구멍이 보이시죠! 그 안에 작은 스피커가 마주하고 있는데, 여기서 굉장한 저음이 울려퍼진다면 믿으시겠나요? 낮은 저음은 진동과도 비슷하다는거 아시죠? 그 진동이 느껴진다고 한다면 믿으시겠습니까!! 게다가 크기는 성인의 주먹크기만 하다고 하니 어떤 기술이 숨겨져 있는걸까요!
4. 전투기
전투기(팔콘같기두 하구...- -;;;) Lockheed Martin "F-35"
두 전투기 모두 기술집약형 전투기입니다만, 오른쪽은 그 유명한 다이하드4.0에 나온 수직이착륙 비행기입니다.
5. 핸드폰
LG "샤인" apple "iphone"
아시죠? 전면부 터치스크린에 멀티터치기능.
6. 시계
patek philippe "twenty-4" patek philippe "10 days tourbillion"
두 시계 모두 파텍필립의 기계식 시계입니다만.. 오른쪽은 10days 투빌리온입니다. 아니! 투빌리온이 다이알에 왜 안보이냐고요? 뒷면을 봐야 투빌리온 케이지가 보입니다. 보통은 미적인 디자인을 위해 또는 과시하기위해 다이알에 투빌리온이 보이도록 하였지만 이 시계는 오히려 투빌리온을 뒷면에서 보이도록하였습니다. 오히려 과시하기보다는 감춤으로서 다이얼도 심플해지고 기술로 승부하자는 의미인 듯 보입니다.
그런데 뭐가 혁신적이냐고요? 투빌리온이잖습니까! 최고의 horology(시계공학)....
TF 회원님들이야 mania이시니 아시는게 당연하지만... 아직 생소한 시계임에는 틀림이 없습니다.
보이지않는 혁신적인 다양한 제품들을 보니, 이제 시계이야기를 안할 수가 없겠죠!!!
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오늘의 이야기는 '혁신적인 이스케잎먼트' 입니다
최근에 오메가의 코엑샬에 관한 질문이 올라왔었죠? 제가 답글을 작성했었는데 결국 저장버튼을 누르지 못했습니다...
자 시작해볼까요~
Escapement
Swiss escapement (lever escapement) 'escapement: 이하 esc'
시계의 심장과도 같은 어쩌구 저쩌구해서 절씨구 어절씨구합니다. 그래서 아리랑과 쓰리랑이...... 다 아시죠? ^^
1759년 Thomas Mudge(영국)는 lever escapement를 발명하게 됩니다. 물론 1659년년도에 Thomas Tompion(영국)이 'deadbeat esc'를 발명하였지만, 현재 위에 보이는 lever esc를 최초로 발명한 사람은 Thomas Mudge입니다.
Thomas Mudge
하지만 그도 조정하기 어렵워 포기하게 됩니다. 그러나 19세기, Georges-Auguste Leschot(스위스)에 의해 완성됩니다. 그래서 lever esc가 아닌 swiss esc라고 명칭이 바뀌게 됩니다. (아닐지도 몰라요~ ^^)
Georges-Auguste Leschot
1791년 Robert Robin은 lever esc의 구조를 변경시킨 새로운 esc를 발명합니다.
Robin's esc
어느덧 시간이 흘러 1980년도 중반에 시계제작의 르네상스시대가 열립니다. 이때 swiss esc를 향상 시키기위해 스프링 재질(silicon)로 바꾸고, 좋은 오일도 개발하고, esc wheel의 이빨모양을 바꾸게 됩니다. 그러다 1988년 Dr. George Daniels은 co-axial esc를 발명하고 Omega 시계라인에 적용합니다.
Dr. George Daniels co-axial esc
4개의 보석으로 이루어진 co-axial esc
윤열에 속하는 맨 왼쪽의 4번차는 약간 변형된 형태를 갖으며, 메인 베럴의 에너지를 esc wheel로 보내는 역할을 합니다. 바로 가운데 기어가 co-axial wheel(esc wheel)입니다. 잘 보시면 2개의 서로 다른 기어(안쪽 기어와 바깥쪽 기어)가 붙어있고 같은 축을 사용하고 있어 그 축을 co-axial(공유-축)이라고 합니다. 레버(lever)는 양쪽에 locking jewel과 가운에 impulse jewel이 있고 가운데 impulse jewel은 양쪽의 jewel과는 달리 co-axial wheel의 안쪽 기어에만 맞닿을 수 있게 보석의 두께가 얇게 제작되었습니다. balance에는 balance pin과 additional jewel이 있는데, add jewel은 co-axial wheel의 바깥쪽 기어로 부터 힘을 받게 됩니다. balance pin은 보통의 esc의 guard pin역할을 합니다.
이와 같은 구조에 의해 co-axial esc는 힘이 전달되는 과정중에 jewel의 미끄러짐이 적어 오일이 필요없게되는것입니다. 물론 이론적으로 보았을때입니다. 그리고 또 다른 특징은 lever의 회전 각도를 50˚에서 30˚ 줄였기때문에 거의 선형(linear)운동을 하게 됩니다. 전통적인 방식의 밸런스 진자 운동을 보았을때 중립위치에서 비선형(non-linear)운동을 하기때문에 문제가 되었지요. 하지만 co-axial esc는 선형운동이라는 사실!
사실 모든 시스템은 선형운동에 의해 isochronism(등시성)을 갖게 됩니다. 뭔소리냐고요~? ^^
시계구조란의 10번글을 보셨다면 진자의 등시성을 아실겁니다. 전통적인 방식의 밸런스는 진자를 모방하였지만 실제로 등시성의 원리가 성립되지 않습니다. 사실 움직임을 자세히 보시면 비선형 진자 운동이지요. 이것의 단점을 보안한 것이 바로 co-axial esc입니다.
동영상을 보시면 더욱 이해가 빠르실겁니다.
흠... 그래도 이해가 안가신다면 레버의 가운데 있는 impulse jewel이 없다고 생각해보세요. co-axial wheel은 아래쪽 locking jewel에서 벗어나 위쪽의 locking jewel에 닿는 시간동안 자유상태가 되어 빠르게 회전될 것입니다. (각 가속도가 0이 아니게 되어 결국 co-axial wheel은 비 선형적으로 움직이게 되는거죠.) 위의 동영상을 보시면 밸런스가 시계방향으로 회전할때는 additional jewel이 시계반대방향으로 회전할때는 impulse jewel이 co-axial wheel 각속도를 일정하게 유지하도록 해줍니다. 얼마나 혁신적인 esc인지 이제 아시겠죠? ^^
위에서 omega의 co-axial이 1988년에 등장했다고 했지요?
하지만.... top secret은 어디에나 존재하는 법이지요.
특히나 흑백사진으로 말이죠... ^^
아래 문서들은 흑백 사진이고 co-axial esc부분이 잘 안이지만 믿으시길 바랍니다. 물론 프로토 타입이지만, 실제 co-axial esc를 사용한 시계들입니다.
Omega
Patek Philippe 1980
co-axial esc wheel 보이시죠!
Rolex
Zenith 1983
왜!!! 이제는 타시계회사에서는 더 이상의 co-axial esc를 찾아 볼 수 없는 걸까요? 아마도 co-axial은 역사가 짧고, 새 esc제작을 위해 투자해야 한다는 부담감과 기존 데이타 자료(수명, 단점, 장점, etc)가 없어 포기했을 겁니다.
원래 회사들은 위험을 안고 투자하기를 꺼려합니다. 특히나 오래된 역사를 가진 회사일수록 더 심해지죠. 특히나 기존 제품의 핵심 부품이 200년동안 문제가 없었다면 굳이 개발할 필요가 없는거죠. 왜냐하면 새로운 것을 개발하게 된다면 적어도 완성되기까지 200년이란 세월이 필요하거든요. 자동차를 예로 들어볼까요! 피스톤 왕복 운동을 회전운동으로 바꿔주는 4행정 엔진... 바뀐것이 있나요? 물론 맨 위에서 보여드린 로타리 엔진은 기존의 개념을 탈피한 엔진입니다. 하지만 수명이 짧은 단점이 있답니다. 어떻게 보면 가장 단순한 시스템이 가장 단점이 없다는 것입니다. 복잡할수록 고장이 많아지고 오작동을 하게되는 겁니다.
그럼 Omega는 무모한 짓을 한 것일까요? 아님 용기가 있었던 것일까요?
제 생각을 말씀드리자면... 아직은 판단하기 이르다는 것입니다. 좀더 두고봐야 할 듯....
-끝-
끝이라고 생각하셨나요?
타 시계회사들은 co-axial esc를 좀 더 두고 보기가 두려워졌나봅니다.
그들도 이제서야 알게된것일까요...... 기술이 발전할수록 data(장점, 단점, 수명, etc)는 쉽게 얻을 수 있다는 사실을!
Paul Gerber Cal. 33
Paul Gerber가 직접 고안하고 제작하여 특허까지 받은 esc입니다. 보석이 3개 사용된 점. esc wheel의 바깥쪽 기어와 안쪽 기어가 같은 축(co-axial)을 사용하고 있다는 점 모두가 George Daniels의 co-axial esc와 매우 흡사해 보입니다. 영향을 전혀 안받았다고 할 수 없겠죠. 하지만 Paul Gerber는 4개의 보석이 아닌 3개의 보석만으로 등시성을 갖습니다. 레버의 위쪽 보석을 자세히 보면 다른 보석과는 다른 모양(삼각형 모양)을 하고 있지요? 바로 등시성 때문이지요.
spec.
수동감기, 18석, 21,600vph, 브레게 밸런스 휠, 36시간 파워리저브, 타임온리 모델과 문 페이스 모델.
Roger W. Smith
Millenium Series 2
George Daniels과 3년동안 공동작업을 통해 자사무브먼트를 개발하였답니다. 특히나 밀레니엄 시계(오토매틱)는 오메가 c.2500( 베이스 ETA 2892)을 베이스로 제작된 co-axial esc께서 탑승하고 계십니다.
물론 series에도 데니얼의 코엑샬을 탑재하였죠.
series2의 케이스 백
Audemars Piguet Cabinet N° 5
위쪽 lever esc(swiss esc)의 역사를 설명할 때, 새로운 esc를 개발한 Robert Robin을 기억하십니까? AP는 그가 발명한 esc를 기반으로 영감을 받아 새로운 esc를 개발해냅니다. (2006년에는 프로토타입이라고 나와있습니다.)
동영상부터 먼저 감상을...
자! "데니얼~" 의 co-axial esc와 뭐가 다른가요? 보석수가 3개! 물론 3개의 보석만 사용한 것은 맞지만 가장 다른점은 co-axial이 아니라는 것입니다. esc 휠을 보세요~ 안쪽에 작은 톱니기어가 없는 형태입니다. 오히려 Robert Robin의 esc와 흡사합니다.
어쨌든 오데마 피게는 끝까지 새로운 AP esc라고 부르긴 합니다만...그래도, George Daniels의 co-axial esc와 비슷한 형태의 레버가 사용되었네요. . 그쵸? 사실 저 정도면 표절이죠.^^
게다가 AP esc는 2010년까지 AP내 전체 무브의 75%까지 끌어올린다고 합니다.
그럼 어떠한 장점들이 있는지 볼까요~
중간그림은 swiss lever esc이고 오른쪽은 AP esc입니다. 왼쪽은 swiss lever esc를 확대한 사진으로 앵커와 esc가 닿는 부분의 빨간색 줄은 서로 맞닿아 미끄러질때 발생하는 마찰을 표현한 것입니다. 그리고 확대 사진 아래에 초록색은 AP esc의 미끄럼 마찰정도를 표현한 겁니다. swiss lever esc의 마찰이 정말 얼마나 큰지 알 수 비교가 됩니다. 그리고 중간 그림과 오른쪽 그림의에서 L은 앵커와 esc의 간격차이로 AP의 esc가 얼마나 간격을 줄였는지도 알수 있습니다. 그래서, 오일을 발라줄 필요가 없다는 소리가 나오는 겁니다. AP 최악의 시나리오가 최하 43,600vph라고 하니, 아직은 개발완료되면 43,600vph보다 더 빠른 하이비트가 나올지도 모르겠습니다.
또 다른 장점으로는 swiss lever의 움직임보다 작은 각도로 움직여 에너지 손실이 적다는 것입니다. 실제로 swiss lever의 경우에는 베럴 에너지의 65%를 흡수한다고 하는데, AP esc는 45%만 흡수한다고 합니다. 그러니 베럴의 에너지가 손실되지 않아 효율이 높아지게 되지요. (뭔 에너지 손실이 있겠냐고 물으시겠지만 이 세상의 모든 에너지는 중간 중간에서 손실되기 마련입니다. 다리미질 할때 전기줄이 뜨거워지죠? 열에너지의 손실이 있는겁니다. 그리고 전자기기를 오랜시간동안 충전하면 아답터 자체도 뜨거워지는 것 또한 열에너지 손실입니다.)
아래는 safety finger로 충격방지까지 대비하였다고 하네요. 그래서 앵커는 esc 이빨을 여러개 건너뛰지 못하게 하나씩 하나씩~
카운팅됩니다.
아래는 두개의 밸런스 스프링을 사용하여 균형이 잘 맞고 오차 조정이 용이합니다. 上,下의 스프링이 서로 시작점 180도 차이나는게 보이시나요? 그래서 밸런스휠이 제로점 위치로 정확히 이동합니다.
spec.
퍼페츄얼 캘린더, 더블베럴, 7데이 파워리저브, 시침과 분침위치에 날자침, 12시 인덱스 위에 月 표시, 6인덱스 밑에 요일 표시, 12시와 1시 인덱스 사이에 leap year표시, 7시 방향에 섭 세컨, 11시 방향에 파워리저브 인디케이터
Ulysse Nardin Freak, 160주년 기념시계
자리가 자리인지라 UN의 freak을 빼면안되죠..^^
자세한 설명없이 동영상만 올립니다.
Dual Direct esc Dual Ulysse escapeme
궁금하신 분들은 아래 링크 클릭
Jaeger-LeCoultre Reverso Grande Complication
Ellipse Isometer Escapement tourbillion cage
동작원리는 아래와 같습니다만.... 다음에 자세히 올려드릴께요~ ㅠㅠ
H. Moser & Cie Straumann double hairspring escapement
이건 AP esc의 밸런스처럼 2개의 헤어스프링을 사용하였기에 그냥 올립니다. 혹시 궁금하신 분들은 맨 아래에 링크달았으니 가 보시구 시간 되시면 번역해주세요~ ^^
Hublot Solo T Tourbillon
이왕 이렇게 된거 독특한 밸런스도 소개해 드립니다.
Jaeger-LeCoultre Master Compressor Extreme LAB
밸런스 휠 모양이 Hubolt와 비슷하죠? 전통적인 밸런스와 회전운동이 어떻게 다른지 아래 동영상을....
결론: Omega co-axial esc는 좀더 두고 보자. 근데 두고보자는 놈 하나도 안 무섭더라...
그러니 먼저 용기를 갖고 모험정신을 갖자! - -;;;;;
호루문디
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