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헤론의 아이올리피레 — 세계 최초의 증기 반작용 터빈

알렉산드리아의 헤론이 두 개의 노즐로 수증기를 반대 방향으로 뿜어 금속 구가 회전하는 '아이올리피레'를 만들어, 열이 회전운동을 일으킬 수 있음을 인류 최초로 보여 주었다. 실용적인 일을 수행하지는 못한 반작용 터빈이었다.

“고대의 빙글빙글 도는 증기 공이 산업혁명의 1600년 전 원형이었다.”

이야기의 시작

물을 끓이면 금속 공이 빙글빙글 돌아가는 장치가 고대 알렉산드리아에 있었다.

열과 기계적 운동을 연결한 장치는 세상에 존재하지 않았다. 모든 동력은 인간과 동물의 근력이었다.

수증기의 힘을 회전운동으로 바꿀 수 없을까?

헤론은 물이 담긴 솥 위에 구를 올리고, 구에 반대 방향으로 꺾인 두 노즐을 달았다. 수증기가 뿜어져 나오며 반작용으로 구가 회전했다 — 반작용 추진의 첫 번째 실증이었다.

당시에는 신기한 장난감으로 여겨졌다. 노예 노동력이 풍부했던 로마 세계에서 실용화할 동기는 없었다.

반작용 원리는 1,700년 뒤 제임스 와트의 증기기관으로 다시 태어났고, 오늘날 제트 엔진과 로켓의 이론적 조상이 됐다.

터빈과 로켓 노즐은 모두 헤론의 아이올리피레가 보여 준 반작용 원리 위에 서 있다.