제이컵 퍼킨스 Jacob Perkins (1766.7.9~1849.7.30)

미국의 발명가, 기계엔지니어, 물리학자로 냉장고의 아버지로 알려져 있다.

(세계 최초의 실용적인 냉동기 특허, 냉장 기술의 상용화 기반 마련)

얼음을 만들지 않고도 식히는 기술 – 냉장고의 탄생

냉장고의 역사는 인류가 식품을 오래 보관하려는 욕구에서 시작되었다. 고대에는 겨울철 얼음을 저장하거나, 지하 저장고를 활용하여 음식의 부패를 늦추었다.

18세기말부터 과학자들은 증기와 기체의 성질을 연구하며 인위적으로 온도를 낮추는 방법을 모색했다.

미국의 발명가 제이컵 퍼킨스는 1834년, 압축기와 응축기, 증발기를 이용한 밀폐형 증기 압축 냉동기를 설계하고 특허를 받았다.

이 장치는 암모니아와 에테르 같은 냉매를 순환시켜 열을 흡수하고 방출하는 원리를 이용했다. 퍼킨스의 냉동기는 오늘날 가정용 냉장고의 기본 구조와 거의 동일한 원리를 갖고 있었지만, 당시 재료와 가공 기술의 한계로 대중화되지는 못했다.

냉장고의 작동 원리는 폐쇄된 회로에서 냉매가 압축 → 응축 → 팽창 → 증발을 반복하는 것이다. 압축기에서 고온·고압의 기체가 된 냉매는 응축기에서 열을 외부로 방출하며 액화된다. 이후 팽창밸브를 지나 압력이 떨어지고 온도가 낮아진 냉매는 증발기로 들어가 내부 공기에서 열을 빼앗아 증발하며 주위를 차갑게 만든다. 팬은 차가워진 공기를 순환시켜 냉각 공간 전체의 온도를 균일하게 유지한다.

19세기 후반, 칼 폰 린데(Carl von Linde)가 보다 안전하고 효율적인 암모니아 압축 냉동기를 개발하면서 대형 식품 창고와 선박에서 냉장 기술이 본격적으로 활용되기 시작했다. 20세기 초에는 전기 모터와 결합한 가정용 냉장고가 등장했다.

가정용 냉장고의 발전과 현대의 변화

1920년대, 미국의 프리제레이터(Frigidaire)와 켈비네이터(Kelvinator) 같은 회사들이 전기식 가정용 냉장고를 대량 생산하며 본격

적인 보급이 시작되었다.

당시 냉매로 사용된 프레온 가스(CFC)는 인체에 무해하고 안정적이었으나, 후에 오존층 파괴의 주범으로 지목되면서 1980년대 이후 친환경 냉매로 전환이 이루어졌다.

현대의 냉장고는 단순한 냉각 기능을 넘어, 냉동·냉장·김치 숙성 등 다양한 모드를 지원한다. 인버터 압축기 기술은 전력 효율을 높였고, 진공 단열재와 스마트 센서, IoT 연결 기능은 사용자의 편의를 극대화했다. 일부 모델은 도어에 투명 디스플레이를 장착해 음식 재고 관리와 레시피 추천까지 가능하다.

오늘날 냉장고는 전 세계 가정의 필수 가전이 되었으며, 신선한 식재료를 안정적으로 공급하는 데 핵심적인 역할을 하고 있다. 이는 제이컵 퍼킨스의 실험과, 그 뒤를 이은 수많은 발명가들의 개선이 있었기에 가능한 일이었다.

냉장고의 발명은 우리에게 한 가지 교훈을 남긴다. 인류가 직면한 불편과 필요를 해결하려는 끊임없는 시도가, 결국 전 세계인의 생활을 바꾸는 기술로 이어질 수 있다는 것이다.

제이콥 퍼킨스(Jacob Perkins)는 난방·냉방 기술, 인쇄·판화 기술, 그리고 다양한 기계 발명 분야에서 뛰어난 업적을 남긴 발명가다.

1829~1830년 그는 둘째 아들 앙기에르 마르히 퍼킨스와 함께 밀폐관 원리를 이용한 중앙난방 시스템을 제작하고 설치했으며, 난방 연구 과정에서 액화 암모니아가 냉각 효과를 낸다는 사실을 발견해 냉동 기계 개발에도 나섰다.

1827년에는 영국 최초로 단열 증기 엔진을 사용했고, 1836년에는 밀폐관 보일러를 고압 증기 기관차에 적용해 런던·남서부 철도에서 운행하게 했다.

인쇄·판화 분야에서도 그는 선구자였다. 1809년 아사 스펜서로부터 고정관념(스테레오타입) 기술을 사들여 특허를 등록하고, 강철 판화판을 개발해 미국 최초로 강철판으로 책을 인쇄했다.

필라델피아 제2국민은행의 화폐 인쇄에 참여했으며, 이후 찰스 히스와 기디언 페어맨과 함께 회사를 설립해 ‘퍼킨스 베이컨(Perkins Bacon)’으로 성장시켰다. 이 회사는 1840년 영국 정부의 최초 우표인 1d 블랙과 2d 블루를 제작했는데, 장미 엔진을 이용한 복잡한 무늬로 위조 방지 기술을 도입했다.

그 밖에도 퍼킨스는 수압을 이용해 바다의 깊이를 측정하는 욕조계·피에조계를 발명했으며, 1812년 전쟁 중에는 대포 보링 기계를 연구했다.

젊은 시절인 1790년, 그는 24세 나이에 못을 절단하고 머리를 성형하는 기계를 만들었고, 1795년에는 개량형 네일 머신으로 특허를 받으며 매사추세츠 에임즈베리에서 네일 제조 사업을 시작했다.

이처럼 제이콥 퍼킨스는 난방·냉방 기술, 인쇄와 판화, 그리고 기계 발명 전반에 걸쳐 다양한 혁신을 이루어낸 다재다능한 발명가였다.