100 대 발명사례

1. 100대 발명사례 Dae Young KIM dykim@cnu.ac.kr

2. 1. 불의 발명 • 구석기 때부터 불을 사용 • 인간의 노동이 화학적인 기술을 포함하는 노동으로 전환 • 불의 발견 • 인류의 거주지역이 넓어짐 • 생활능력의 확대 • 토기 사용, 금속기 시대로 넘어감 • 중세사회에서는 불이 무기 ccl.cnu.ac.kr

3. 2. 금속의 발견 • 초기에 발견된 금속인 금, 은, 구리는 주로 장신구로 사용 • 이후 발견된 새로운 금속은 생산력, 전투력 수준을 결정하는 중요한 요소 • 청동: B.C 3000년 경 인간이 처음으로 두 종류 이상의 금속을 녹여서 만든 인공 금속 • 철제 기구: 청동보다 강하고 값쌌으며 철제 농기구는 농경방식을 변화시켜 농산물 생산력을 증가, 사회 구조의 변혁을 이루었음 ccl.cnu.ac.kr

4. 3. 바퀴의 발명 • 바퀴의 변천사 • 짐을 나르기 위한 썰매 + 통나무 • B.C 3500: 수메르인에 의해서 바퀴달린 수레 • B.C 2000: 앗시리아인에 의해 가운데가 파인 가벼운 바퀴 발명 • 15세기말: 레오나르도 다빈치에 의해 오늘날의 자전거와 같은 바퀴 발명 • 1888년: 던롭에 의해 고무 타이어 발명 ccl.cnu.ac.kr

5. 4. 바퀴의 발명 • 바퀴 발명과 인류사 • 교통 기관(차)은 인간의 진보와 함께 함. • 바퀴는 교통 기관의 진보를 촉진 • 불의 사용과 함께 인류 역사에 있어서 가장 오래되고 중요한 발명 • 어느 곳에서나 발전한 것이 아니라 지형에 따라 나름대로 유리한 운송수단이 발달 ccl.cnu.ac.kr

6. 5. 피타고라스 정리의 증명 • 수의 개념 • 농경 문화의 발달로 땅의 넓이를 측정한 인류는 원시적인 대수학과 기하학 개념을 가지고 있었다. • 기원전 2000년 경부터 이집트인들은 피타고라스의 정리라고 알려짐 직각삼각형에 관한 이론을 알고 있었다. • 바빌로니아 사람들도 발달된 수학을 사용: 피타고라스 정리의 다양한 예, 60진법 수체계 ccl.cnu.ac.kr

7. 5. 피타고라스 정리의 증명 • 피타고라스 • 수에 대한 종교적 숭배심을 가지고 있었던 수학자 • 무리수의 발견 • 피타고라스 정리를 최초로 증명 ccl.cnu.ac.kr

8. 6. 고대 원자론 • 고대 그리스어 ‘atomos’에서 유래 • 창시 : 레우키포스, B.C 440년경 • 확립 : 데모크리토스, B.C 460년경 • 증명 근거 없음으로 인해 아리스토 텔레스의 이론에 묻혀 2000년간을 지냄 ccl.cnu.ac.kr

9. 7. 히포크라테스의 의술 • 고대의 의술은 주술 • 히포크라테스의 ‘체액설’ • 제사장의 아들로 태어나 신전에 찾아오는 병자를 볼 기회가 많음 • 고대 최초의 합리적 사고를 가진 의사 • 사람의 몸은 혈액, 점액, 황담즙, 흑담즙으로 이루어졌다는 체액설 이론 정립 ccl.cnu.ac.kr

10. 8. 자연 철학 • 아리스토 텔레스, B.C 4C • 자연철학의 완성자, 학문의 통합자 • 서양 과학을 2000년간 지배 • 이데아론 • 플라톤의 제자 • 플라톤이 낮게 평가했던 자연계, 물질계의 운동을 객관적으로 파악하고 원인을 추구 • 오랜 시간동안 서양을 지배한 세계관 ccl.cnu.ac.kr

11. 9. 기하학 원론 • 유클리드, B.C 4C • 서구 기하학을 2000년간 지배 • ‘원론’ 집필 • 눈금없는 자와 캠퍼스만을 사용 • 당시까지의 수학적 지식을 13권으로 • 수학자들의 성서 ccl.cnu.ac.kr

12. 10. 종이의 발명 • 종이가 발명되기 전의 기록 • 파피루스, 양피지 • 이들은 매우 비싸 책을 볼 여유가 있는 사람들끼리만 지식을 공유 • A.D 105년 중국 채륜에 의해 종이 발명 • 중국은 대나무나 나무 조각에 지식을 남김: 무겁고 부피가 컸다. • 이를 해결하기 위하여 검토 하던 중 제지술을 발명 ccl.cnu.ac.kr

13. 11. 알마게스트 • 프톨레마이오스, 2C • 아리스토텔레스의 우주론과 헬레니즘의 천문학의 결합 • 중세이후 기독교와 결합 • “가장 위대한 책” 이라는 의미의 알마게스트 집필 • 고대에 이어 중세에까지 가장 강력한 이론 ccl.cnu.ac.kr

14. 12. 숫자 0의 발견 • 수의 발견 • 바빌로니안 B.C 2C • 중국인 A.D 1C • 마야인 A.D 3~6 • 유럽에서 오랜 기간 수 체계는 기득권의 학문 • 수 체계의 발전이 유럽에선 미진 • 0의 발견 • 북인도, 5C • 십자군 전쟁과 프랑스 혁명이후 현대의 수학과 과학 및 모든 학문의 기초가 됨 ccl.cnu.ac.kr

15. 13. 나침반의 발명 • 자석은 땅에서부터 쇠붙이를 캐내었을 때부터 천연적인 형태로 발견됨 • 자석을 이용한 나침반 • 중국에서 처음 만들어져 아랍으로 전파 • 오늘날과 같은 형태의 나침반은 14세기 무렵으로 자침과 방위표를 하나로 만들어 사용하기 쉽도록 이탈리아에서 제작 ccl.cnu.ac.kr

16. 14. 금속활자의 등장 • 인쇄술의 발명은 인류의 지식 공유에 결정적 역할 • 무구정광 대다라니경(경주 불국사) • 세계 최초의 목판 인쇄술 • 목판은 부피도 크고 내구성이 적어 여러 번 인쇄할 수 없었음: 금속 활자를 만들게 되었다. • 서양 최초의 금속활자는 구텐베르크가 만듬 ccl.cnu.ac.kr

17. 15. 신대륙의 발견 • 콜럼버스의 신대륙 발견은 서양인의 관점에서 역사의 무대를 전 지구로 확장하는 계기 • 인도를 개척하기 위해서 나선 항해가 신대륙을 발견하게 된 계기 • 신대륙 발견 후 • 신대륙에서 들어오는 은으로 가격혁명의 계기 • 페루의 감자로 식량자원 확보, 담배의 보급 • 새로운 세계를 향한 탐구, 개척정신 함양 ccl.cnu.ac.kr

18. 16. 지동설 • 지동설 • 코페르니쿠스가 최초로 주장 • 아리스토텔레스의 천동설은 너무나 복잡하여 합리적이지 못하다고 생각 • 태양을 중심으로 천체들이 도는 지동설은 매우 단순화된다는 사실을 알아냄 • 그러나 아리스토텔레스의 이론을 완전하게 벗어나지 못해 완벽한 설명을 이끌어 내지는 못했음 ccl.cnu.ac.kr

19. 16. 지동설 • 코페르니쿠스의 지동설 • 천체는 완벽한 원운동을 해야 한다는 고대 천문학 이론에서 벗어나지 못해 그의 지동설은 한계가 뚜렷 • 그러나 오랜 세월을 지배했던 아리스토텔레스적 우주관을 벗어나는 첫 시도가 된 것에 의의를 가짐 ccl.cnu.ac.kr

20. 17. 새로운 해부학 • 갈레노스의 인체이론체계 • 고대 생리학 이론의 주류를 이룸 • 불합리한 점이 매우 많음 • 베살리우스 • 해부를 매우 천하게 여긴 16세기 당시 상황에서 직접 해부를 통해 새로운 인체 이론을 정립 • 해부에 의해 보여지는 경험적 지식을 강조함으로써 새로운 의학의 발달을 도움 ccl.cnu.ac.kr

21. 18. 그레고리력 • 율리우스력 • 유럽에서 B.C 46년 경 율리우스 시저에 의해 이집트 역법을 도입하여 만듬 • 천년 이상 사용 • 해가 거듭할 수록 오차가 커짐 • 그레고리력 • 오늘날 사용하는 력 • 일만년에 3일밖에 틀리지 않는 정확한 력 ccl.cnu.ac.kr

22. 19. 현미경의 발명 • 1590년 얀센에 의해서 최초로 발명 • 17세기 중반무렵 실용화된 현미경 등장 • 영국의 훅에 의해서 현미경을 통해 최초로 생물체 관찰 • 복합현미경: 최초의 현미경 발명 후 곧바로 개발된 것으로 여러 개의 렌즈를 통해 빛을 굴절시킴으로서 배율을 증가 • 전자현미경: 빛 대신 전자선을 이용하여 20만 배까지 확대 ccl.cnu.ac.kr

23. 20. 온도계의 등장 • 1593년 갈릴레이에 의해서 최초로 발명 • 1720년 파렌하이트에 의해 수은온도계 발명 • 1701년 뉴튼에 의해서 온도의 기준점을 정의 • 물의 어는 점을 0으로 정의 • 사람의 체온을 12로 정의 • 1742년 셀시우스가 섭씨 온도를 정의 • 1848년 영국의 톰슨이 절대온도를 정의 ccl.cnu.ac.kr

24. 21. 자석 연구 • 런던의 의사 길버트는 지구 전체가 하나의 자석이라는 것과 자석의 온도가 올라가면서 자력을 잃는다는 것을 발견 • 이후 갈릴레이나 케플러까지 영향을 미침 • 길버트에 의해 자석과 자기에 관한연구도 과학의 중요한 부분임을 알림 ccl.cnu.ac.kr

25. 22. 케플러의 1.2 법칙 • 코페르니쿠스의 지동설을 바탕으로 자신만의 우주체계를 만듬 • 정확한 천문자료를 정리한 브라헤의 연구 결과를 받아 정확한 행성 궤도를 완성 • 1609년 <신천문학>을 통해 케플러 제 1.2 법칙을 발표 • 1법칙: 행성이 태양을 초점으로 하는 타원궤도를 돈다. • 2법칙: 행성이 타원궤도를 돌 때 행성과 태양을 연결한 성이 같은 시간 동안 같은 면적을 휩쓴다. ccl.cnu.ac.kr

26. 22. 케플러의 1.2 법칙 • 1619년 케플러 제 3법칙 발표 • 행성의 공전구기의 제곱은 태양으로부터의 평균 거리의 세제곱에 비례 • 코페르니쿠스에 의해서 시작된 행성운동의 새로운 설명은 케플러의 법칙으로 완성 ccl.cnu.ac.kr

27. 23. 천체망원경 제작 • 1610년 갈릴레이에 의해서 제작 • 천체망원경을 통하여 지구는 돌고 있다는 지동설을 받아 들임 • 수많은 성직자에 의해 그의 지동설을 지지하는 증거는 받아들여 지지 않았으나 근대 천체 과학의 발전에 크게 이바지 ccl.cnu.ac.kr

28. 24. 혈액순환 이론 • 영국의사 하비(1578~1657) • 심장의 구조를 정확히 밝힘 • 심장에서 혈관으로 나아가는 혈액의 양이 시간당 간이 만들 수 있는 혈액보다 훨씬 많다는 것을 착안, 혈액이 순환한다는 것을 추측 • 혈액 순환의 방향을 추측 • 말피기(1628~1694):모세혈관의 구조를 발견 • 1668년 레벤후크: 개구리의 다리에서 동맥의 피가 모세혈관을 통해 정맥으로 흘러가는 것을 발견하여 하비가 추측한 혈액 순환의 결정적 증거를 확보 ccl.cnu.ac.kr

29. 25. 2대 체제에 관한 대화 • 갈릴레이 저, 1632년 • 지동설 주장 • 교황청으로부터 1차 경고 • “2대체제에 관한 대화” 발간 • 2차 종교재판 • 지동설 주장 않겠다는 약속과 함께 가택연금 • “두가지 새로운 과학에 관한 논의와 수학적 증명” 출간 - 연금기간동안 • 아리스토 텔레스의 천문학 체계 무너뜨림 ccl.cnu.ac.kr

30. 26. 과학 방법론 • 기계론적 과학관 대두 -> 새로운 과학방법 제시 • 베이컨(1561~1626) • 경험론적 방법, 귀납법, 실험과 관찰 중시 • 데카르트(1596~1650) • 이성적 방법 • 관성개념 완성, 운동량 보존의 법칙 발견 • 기계론적 과학이론 정립 ccl.cnu.ac.kr

31. 27. 진공과 대기압 • 토리첼리(1608 ~ 47) • 토리첼리의 진공 : 최초의 대기압 존재 확인 • 대기의힘으로 펌프를 만들 수 있다는 기초를 제공 • 게리케(1602 ~ 86) • 두 반구를 붙인 진공상태의 구를 떼어내는 실험 • 대기압의 크기를 보임 • 기초역학의 기초를 세움 ccl.cnu.ac.kr

32. 28. 파스칼의 원리 • 아르키메데스(B.C 287~212) • 유체현상에 대한 최초의 과학적 지식 • 부력의 원리 발견 • 다빈치 (15C) • 새들의 비행과 비행기 연구 • 유체 운동의 개념 등장 • 파스칼(1623~62) • 유체역학 시작 • 파스칼의 원리 ccl.cnu.ac.kr

33. 29. 세포의 발견 • 훅(1635~1703) • 코르크가 작은 방으로 구성된것을 발견 • ‘cell’이라 부름. • 슐라이덴(1804~1881) • 식물에서의 세포연구 • 슈반(1810~1882) • 동물에서 세포연구, ‘세포설’의 기초마련 ccl.cnu.ac.kr

34. 29. 세포의 발견 • 피르호 (1821~1902) • 조직처럼 근육과 뼈도 세포로 이루어져 있음을 발견 • 세포조직의 기본 분류 체계 고안 • “세포는 세포에서 생긴다” • ‘세포병리학’ 출간 • 슈트라스브르거(1844~1912) : 식물의 세포분열 • 플레밍(1843~1905) : 동물의 세포분열 ccl.cnu.ac.kr

35. 30. 미적분법 발견 • 수학을 발달시킨 계기 : 토지의 분배 • 미적분학 : 뉴턴(영국), 라이프니츠(독일) • 뉴턴 • ‘무한 급수의 방정식에 의한 해석’, ‘프린키피아’ • 자신의 수학적 이론을 아름답고 완벽하게 표현하기 위해 미적분 발명 • 라이프니츠 • ‘극대,극소를 만들기 위한 새로운 방법’ • 미적분의 합리적 기호체계 만듬 ccl.cnu.ac.kr

36. 31. 고전역학 • 과학혁명의 시작과 완성 • 코페르니쿠스 ‘천구들의 회전에 관하여’(1543) • 뉴턴 ‘프린키피아’ (1687) • 뉴턴(1642~1727) • 광학분야 : 빛의 반사를 이용한 망원경 발명 • 프린키피아 출간 • 1부 : 운동하는 물체들의 역학원리 • 2부 : 저항이 있는 공간에서의 물체운동 (유체역학) • 3부 : 만유인력 ccl.cnu.ac.kr

37. 32. 고전역학 • 천상과 지상세계의 구분을 완전히 없애고 모든 운동을 동일한 법칙으로 설명 • 태양과 지구의 질량 계산 • 조석이론 정리 ccl.cnu.ac.kr

38. 32. 증기기관 • 파팽(1647~1712) • 수증기의 압력으로 피스톤 움직이는 증기솥 발명 • 뉴커먼(1663~1729) • 증기기관 : 열을 동력으로한 최초의 기계 • 와트(1763~1819) • 고효율 저비용의 증기기관 보급 • 증기기관 • 오랜시간 축적된 연구결과 + 과학적 지식 + 사회적요구 의 산물 ccl.cnu.ac.kr

39. 33. 생물의 분류체계 확립 • 아리스토텔레스 • 최초로 생물을 체계적으로 분류하기 시작 • 린네(1707~78) • 오늘날까지 사용되는 합리적인 분류법 만듬 • 종, 속, 과, 목, 강, 문, 계 • 인간이 속하는 인과는 한속으로 구성, 한가지 종 • 호모 사피엔스(Homo Sapiens)라 명명 ccl.cnu.ac.kr

40. 34. 방적기 등장 • 아크라이트, 1768년 • 방적기 발명 • 와이어트, 1735 • 수력을 이용한 자동식 방적기 • 수력 방적기 • 진최적이고 혁신적인 정신의 소유자 • 산업혁명기의 가장 중심 • 방적기에 동력기계 도입 • 효율적인 공장 체제 도입 • 이후 모든 공장들의 원형 ccl.cnu.ac.kr

41. 35. 동물전기 • 탈레스 • 마찰전기 발견 • 뮈센부르크(1692~1761) • 라이덴병 발명 • 프랭크린(1706~90) • 번개가 전기현상임을 증명 • 갈바니(1737~98) • 동물 근육에서 전기가 발생함을 보고 ‘동물전기’라 부름. ccl.cnu.ac.kr

42. 36. 쿨롱의 법칙 • 쿨롱(1736~1806) • 쿨롱의 법칙 : 뉴턴의 과학적 방법을 전기력에 적용 • 두 물체사이에 작용하는 전기력은 두 물체가 가진 전하량에 비례,거리에 반비례 • 전기학도 정량적인 연구를 할수 있는 기반 마련 ccl.cnu.ac.kr

43. 37. 연금술 • 아리스토텔레스 : 4원소설 • 자비르 (721~815), 알라지(850~923) • 자연의 모든 존재들은 완전함을 추구하려는 성질이 있다고생각 • 연금술은 학문의 주류에서 이단시되고 무시됨 • 라부아지에의 화학혁명 이후 자취를 감춤 ccl.cnu.ac.kr

44. 38. 화학 혁명 • 플로지스톤설 • 연소란 플로지스톤이 빠져 나가고 재가 남는 현상 • 프리스틀리(1733~1804) • 산소의 발견 • 라부아지에(1743~94) • 연소이론은 산소와의 결합으로 설명 • 질량보존의 법칙확립 • 근대적인 원소개념 정립 ccl.cnu.ac.kr

45. 39. 종두법 • 천연두의 고전적 예방법 • 인두접종 • 제너(1749~1823) • 종두법 • 예방접종의 시작 ccl.cnu.ac.kr

46. 40. 전지의 발명 • 볼타(1745~1827) • 도체를 2가지로 분류 • 동물전기의 원인을 생명현상으로 보지않고 물질에서 찾고자 함. • 원시적인 전지 발명 : ‘전퇴’ ccl.cnu.ac.kr

47. 41. 육상 운송수단 • 트레비딕(1771~1833) • 증기기관차로 철도 운송 시도 • 철로 : 나무 -> 표면에 금속을 씌워 보강 -> 철제 • 공공용 철도마차 • ‘증기로 움직이는 수레’로 특허취득 • 1803년 철도용 증기기관차 운행 성공 • 스티븐슨(1781~1848) • 철도 건설 • 수송의 혁신, 관련 공업부문의 성장 촉진 ccl.cnu.ac.kr

48. 42. 전등의 발명 • 인류가 처음 사용한 불 : 모닥불 • 데이비(1778~1829) • 최초의 전등 발명 • 탄소아크등, 가로등 • 하인리히 괴벨 • 백열전등 - 수명이 너무 짧음 • 에디슨(1847~1931) • 대나무 섬유를 태운 숯으로 필라멘트를 만듬 ccl.cnu.ac.kr

49. 42. 전등의 발명 • 오래가고 안전한 백열전등 • 조명체계- 발전소, 전등설비, 스위치, 퓨즈, 계량기등 전기시설 계획 • 독일의 오슬람사 • 섭씨 2000도에서 견디는 텅스텐 발견 • 백열등 확산 • 미국의 제너럴 일렉트릭사 • 뜨겁지 않으나 빛나는 개똥벌레에서 힌트 • 가시광선만으로 전등을 만듬 : 형광등 발명 ccl.cnu.ac.kr

50. 43. 원자설 • 질량보존의 법칙 : 설명할 수 없는 실험적 사실 • 프루스트(1754~1826) • 일정성분비의 법칙 • 돌턴(1766~1844) • 돌턴의 원자설 • 질량보존의 법칙, 일정성분비의 법칙, 배수비례의 법칙 설명 • 원자설을 바탕으로 분자 정의 • 화학반응에 대한 정량적 분석과 모형까지 제시 ccl.cnu.ac.kr