열전대(Thermocouple)와 Hastings 이야기
1821년 독일의 물리학자 제베크는 두 종류의 금속 A,B를 접합하고,
양 접점에 온도를 달리 해주면 온도차에 비례하여
열기전력이 생긴다는 것을 발견하였습니다.
한쪽 접촉점을 기준점으로 삼고 측정하고자 하는 부위에
다른 접촉점을 위치하면,
기전력의 크기로 온도차를 알 수 있기 때문에 기준점의 온도와 비교하여
온도를 측정하는 것입니다.
이것을 열전대(Thermocouple)라고 하고, 열전쌍이라고 부르기도 합니다.
그리고 이 열전대를 이용한 센서와 함께 성장한 회사가
바로 Teledyne Hastings 사 입니다.
Teledyne Hastings는 1944년 미국 동부의 버지니아주 햄프턴에서
Charles & Mary Hastings 부부가 설립한 회사로부터 시작합니다.
1914년 Charles Hastings는 라디오를 수리하고 조립하는 것을 좋아하는 아이였습니다.
그는 흥미를 잃지 않고, 존스 홉킨스 대학에서 전자공학을 공부합니다.
그리고 그는 현재 미국 항공 우주국(NASA)의 전신인
항공 자문위원회(NACA)에 소속되어 활동합니다.
1940년대 회사를 설립하고 Hastings 사는 NACA의 프로젝트였던
항공기의 스피드를 측정하는 프로젝트에 참여해
열전대 방식의 센서를 이용하여,
대기중의 온도차를 계산하고 속도를 측정하는 개발하였습니다.
하지만 이 제품은 낮은 속도에서는 잘 작동하였으나,
NACA가 주로 측정하고자 하는 항공기의 속도,
즉, 250 mph 이상의 속도에는 적합하지 않았습니다.
이후 Hastings는 무선 기술을 응용하여 항공기와
지상기지 사이의 전파를 이용해
위상 변화를 측정하는 방법을 개발하였습니다.
이 시스템은 현장에서 잘 작동하였으나,
NACA는 그 당시 새로운 레이더 시스템을 도입하기로 결정했습니다.
Hastings는 NACA의 결정에 실망하였지만 이 아이디어가
상업적으로 성공할 수 있을 것이라 판단하고
NACA에 상업적인 사용 허가를 요청하였습니다.
Hastings는 Raydist라는 이름의 거리를 정확히 측정할 수 있는
레이더 시스템을 개발하고 1945년에는 자신이 개발한
열전대 아이디어를 접목한 풍속계를 출시하였습니다.
그는 그것을 'Air Meter' 라고 불렀으며, 검은 박스에
그들의 부엌에서 칠을 하여 제품을 만들어 냈습니다.
처음에는 자동차로 고정된 속도로 일정한 거리를 달리면서
측정된 시간을 기준으로 제품 교정을 진행하였고,
이후 진공 청소기를 바람 터널처럼 사용하여 Reference로 삼았습니다.
1946년, Hastings는 NACA를 떠나 사업에 전념하였지만
초기에는 Raydist가 매출의 대부분을 차지하였고,
이후 열전대 방식을 이용해 진공을 측정하는 제품을 고안하였습니다.
그 중, 진공 게이지는 OEM 방식으로
Stokes, Vactronic, Ulteck, Sergeant-Welch, CHA, Termo Electron 등과 같은
회사들에게 납품하기 시작하였습니다.
1958년에 원자력 에너지 위원회(Atomic Energy Commission)가
'핵 에너지 및 무기 프로그램'에서
공식적으로 Hastings의 진공 게이지를 사용하기 시작하였습니다.
1960년에 Hastings는 소형 진공 게이지를 출시하였고
이 제품은 많은 사용자들에게 널리 사용되었습니다.
1961년에 기존의 Air Meter 방식이 아닌
Capillary tube로 흐르는 가스를 측정하여
Output이 Linear하게 출력되게 되었고, 열 용량의 비율을 적용해
다양한 가스에 사용할 수 있게 되었습니다.
1968년 Hastings 제품은 달의 암석박스의 진공도를 측정하는데 사용하게 됩니다.
인간을 태우고 달에 최초로 착륙한 아폴로 11호의 승무원은 달에 도착해,
연구에 필요한 암석을 채취하게 됩니다.
암석을 박스에 담아 달의 진공 상태에서
밀봉한 상태로 지구에 도착한 후,
박스 내부의 진공도를 측정할 때 Teledyne Hastings 사의
진공 센서와 게이지가 사용되었습니다.
1968년 Teledyne 그룹은 Hastings 사를 인수하여,
진공 및 유량 관련 기기를 전세계에 공급하고 있습니다.
출처 - http://www.teledyne-hi.com/company-information/company-history
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