잊지 못할 빗속의 여인, 그 여인의 자동차 발명품
와이퍼의 역사와 미래
와이퍼는 윈드 실드를 깨끗하게 만들고 운전자의 시야 확보 및 운전자를 안전하게 보호하기 위해 특별히 고안됐다. 운전자의 안전을 돕는 와이퍼의 역사 및 발명에 대해 알아보겠다. 시작은 가을장마 와이퍼 근황으로.
와이퍼의 탄생
이미지 출처 : shop.advanceautoparts.com처음부터 자동이었을 리 없는 과거 와이퍼, 역사에 기록되어 있는 첫 번째 와이퍼는 완전히 수동으로 작동되었다. 운전자가 손으로 직접 차량 내에 있는 와이퍼 레버를 앞뒤로 움직여야 했다. 과거 와이퍼가 있는 모든 차량은 그렇게 수동으로 작동했다.
1902년 뉴욕을 방문한 매리 앤더슨은 여행 중, 차량 앞 유리에 쌓인 눈을 치우기 위해 운전기사가 주기적으로 차량에서 내리는 것을 목격한다. 그날 이후 앤더슨은 고무가 부착된 스퀴지에서 영감을 받아 차량 내부에서 와이퍼 레버를 작동시켜 유리의 이물질을 제거하는 최초의 와이퍼를 1903년에 발명 및 특허 등록한다.
이미지 출처 : wikipedia.org와이퍼 블레이드에 동력을 공급할 수 없었기 때문에 당시 모든 와이퍼는 수동이었다. 수동으로 작동했음에도 불구하고 차창을 깨끗하게 유지하고 물을 잘 닦아 낼 정도로 기능도 뛰어났다고 한다.
하지만 일부 사람들은 앤더슨의 아이디어를 주위를 산만하게 한다는 이유로 비난했다. 그래서 투자 유치를 할 수 없었다. 앤더슨의 와이퍼는 10년이 지난 뒤에서야 캐나다 제조업체에 의해 사용되기 시작하면서 대부분의 차량에 와이퍼가 장착된다. 하지만 특허 만료로 인해 앤더슨은 로열티나 라이선스 비용을 받을 수 없었다.
그 당시 와이퍼의 효과적인 사용방법에는 한 손으로는 스티어링 휠을 조작하고 다른 한 손으로는 와이퍼 레버를 작동시켜야 하는 멀티플레이가 필요했다.
1905년 와이퍼의 새로운 디자인이 탄생하지만 수동이었기 때문에 운전 중 와이퍼 작동은 항상 위험할 수밖에 없었다.
전기 모터를 사용한 와이퍼의 탄생
이미지 출처: eldiario1912년에 전기 시동기가 설치된 이후, 드디어 1917년 전기 모터를 사용한 최초의 자동 와이퍼가 발명된다. 와이퍼는 자동차 최초의 전기 장치 중 하나였지만 안타깝게도 상업적인 성공은 거두지 못했다.
당시 거의 모든 와이퍼는 앞 유리 상단에서 아래 방향을 향해 매달려 있었다. 차츰 전기 시스템이 복잡해지면서 지금처럼 차량 후드, 유리 하단으로 이동하기 시작한다. 이후 와이퍼 온/오프 스위치에 워셔액 기능이 추가된다.
간헐적 와이퍼
이미지 출처 : wikipedia.org / 내용과 관련 없음속도를 조절할 수 있는 간헐적 와이퍼는 1962년에 발명되었다. 간헐적 와이퍼 개발은 전자 부품을 조작 제어 및 관리하기 위한 회로 차단기와 퓨즈가 있는 전자 시스템의 도입을 의미했다. 이후 1980년대에는 헤드라이트에 와이퍼가 도입되기도 했으며 1990년대에는 마이크로 센서가 비를 감지해 작동 및 속도 조절도 가능했다.
압축공기 단일 와이퍼 블레이드
이미지 출처 : wikipedia.org / 압축 공기를 공급하는 밸브1912년 미국의 발명가 윌리엄 폴 버스는 엔진의 흡기 매니 폴드에서 공기를 흡입해 작동되는 압축공기 와이퍼 블레이드를 발명한다. 즉 흡입한 공기로 와이퍼를 움직이는 유압 방식이다.
당시 표준 장비였던 압축공기 와이퍼를 장착한 최초의 차량은 캐딜락이었고 압축공기 와이퍼 블레이드의 마지막은 포드 차량이었다.
압축 공기를 사용하다 보니 차량의 속도가 빨라지면 와이퍼의 움직임이 경쾌해지고 차량의 속도가 느려지면 와이퍼의 움직임도 느려지는 단점이 있었다. 그럼에도 불구하고 압축 작동 방식은 1920년대 중반부터 1950년대 표준 와이퍼로 사용됐다.
헤드라이트, 우적 센서 와이퍼 개발
이미지 출처: autoportal.hr1970년에는 헤드라이트 와이퍼가 개발된다. 좋은 의도로 개발됐겠지만 운전석에서는 와이퍼가 움직이는 알 수 있었을지 의문이다. 어쨌든 헤드라이트 와이퍼가 있으면 빛의 산란 또는 빛 반사로 인한 문제를 어느 정도는 해결할 수 있었다. 1990년대에는 적외선 광학 마이크로 센서로 비의 양을 감지해 와이퍼 속도를 설정할 수 있는 수준으로 성장한다.
앞으로 와이퍼는 어떻게 모습으로 변할까
초음파 및 진동
이미지 출처 : gizmodo.com초음파 주파수를 사용해 차량의 앞 유리를 가로질러가는 진동을 내보낸다. 즉 유리 표면 위로 흐르는 장벽을 만들어 빗물이 유리에 침전되는 것을 막아준다. 현재 개발 중이며 와이퍼 방식보다 효율적인 걸로 알려져 있으며 적은 에너지를 사용한다.
나노 기술
이미지 출처 : vidastic.com / Audi A9 Concept다양한 유형의 나노 입자가 차량의 앞 유리에 여러 층으로 도포되어 있어 자외선을 차단하고 물과 먼지를 감지해 제거해주는 나노 기술 윈드 실드 프로토 타입이 개발 중이다. 나노 입자는 유리의 시야 및 공기 흐름을 방해할 수 있는 이물질 등을 효과적으로 제거한다. 그리고 눈앞을 '왔다 갔다' 반복하며 운전자를 방해하는 일도 없어진다.
공기 흐름
이미지 출처 : taylorautoglass / 내용과 관련 없음강한 바람이 앞 유리에 흘러 보내는 방법이다. 음파와 비슷하다. 미국의 두 고등학생 발명가가 고안해낸 방법으로 유리 하단과 측면에 위치한 노즐에서 공기가 안정되고 균일하게 고압의 공기를 흐르게 해 빗물을 제거한다.
Posted by 카룻
광고 및 제휴문의 contact@senchi.co.kr 또는 브런치 제휴하기 클릭 :)
그럼 이만~~
함께 읽으면 유익한 글
