철도에 대한 광란이 너무 커서 수익을 내지 못할 곳에도 많은 철도가 부설될 것이다.
George Stephenson은 영국의 토목 기술자이자 기계 기술자였다. "철도의 아버지"로 명성을 얻은 Stephenson은 빅토리아 시대 사람들에게 부지런한 노력과 개선에 대한 열망의 위대한 본보기로 여겨졌다. 자조 운동의 옹호자인 Samuel Smiles는 특히 그의 성취를 칭찬했다. 그가 선택한 철도 궤간은 때로 'Stephenson 궤간'이라 불리며, 세계 대부분의 철도에서 사용되는 4피트 8½인치 1.435m 표준 궤간의 기초가 되었다.
Stephenson이 개척한 철도 운송은 19세기 가장 중요한 기술 발명 중 하나였으며 산업 혁명의 핵심 요소였다. George와 그의 아들 Robert의 회사인 Robert Stephenson and Company에 의해 건설된 Locomotion No. 1은 1825년 Stockton and Darlington Railway라는 공공 철도 노선에서 승객을 운송한 최초의 증기 기관차이다. George는 또한 기관차를 사용한 세계 최초의 공공 도시간 철도인 Liverpool and Manchester Railway를 건설했으며, 이는 1830년에 개통되었다.
유년기와 초기 생활
George Stephenson은 1781년 6월 9일 Northumberland의 Wylam에서 태어났으며, 이곳은 Newcastle upon Tyne 서쪽으로 9마일(15km) 떨어져 있다. 그는 Robert와 Mabel Stephenson의 둘째 자녀로, 부모 모두 읽고 쓸 수 없었다. Robert는 Wylam Colliery 펌프 엔진의 화부였으며 매우 낮은 임금을 받았으므로 학교 교육을 받을 돈이 없었다. 17살에 Stephenson은 근처 Newburn의 Water Row Pit에서 엔진 작업자가 되었다. George는 교육의 가치를 깨달았고 야간 학교에서 읽기, 쓰기, 산술을 배우기 위해 직접 비용을 지불했다. 그는 18살까지 문맹이었다.
1801년에 그는 Ponteland 남쪽의 Black Callerton Colliery에서 '브레이크맨'으로 일을 시작했으며, 갱도의 감김 장치를 제어했다. 1802년에 그는 Frances Henderson과 결혼하여 Newcastle 동쪽의 Willington Quay로 이사했다. 거기서 그는 브레이크맨으로 일했고 집의 한 방에서 살았다. George는 신발을 만들고 시계를 수리하여 수입을 보충했다.
그들의 첫 자녀 Robert은 1803년에 태어났고, 1804년에 그들은 Killingworth 근처 West Moor의 Dial Cottage로 이사했으며 George는 Killingworth Pit에서 브레이크맨으로 일했다. 그들의 둘째 자녀인 딸이 1805년 7월에 태어났다. 그녀는 어머니의 이름을 따서 Frances라고 이름지어졌다. 아이는 단 3주 후 사망했고 Newcastle 북쪽의 Long Benton의 St Bartholomew's Church에 묻혔다.
1806년에 George의 아내 Frances는 폐병으로 사망했다. 그녀는 1806년 5월 16일에 딸과 같은 묘지에 묻혔지만, 안타깝게도 무덤의 위치는 알려져 있지 않다.
George는 스코틀랜드에서 일을 찾기로 결정하고 Robert를 지역 여성에게 맡기고 Montrose에서 일하러 떠났다. 몇 개월 후 그는 돌아왔는데, 아마도 아버지가 광산 사고로 실명했기 때문일 것이다. 그는 West Moor의 집으로 돌아갔고 그의 미혼 여동생 Eleanor가 Robert를 돌보기 위해 이사 왔다. 1811년 Killingworth의 High Pit 펌프 엔진이 제대로 작동하지 않았고 Stephenson은 이를 개선하겠다고 제안했다. 그는 매우 성공적으로 개선했으므로 Killingworth 탄광의 엔지니어로 승진했으며, 모든 탄광 엔진의 유지 보수 및 수리를 담당했다. 그는 증기 구동 기계의 전문가가 되었다.
광부용 안전 램프
1815년에 나지막한 불로 인해 광산에서 자주 발생하는 폭발을 인식한 Stephenson은 기체 대기에서 폭발을 일으키지 않고 타는 안전 램프 실험을 시작했다. 동시에 저명한 과학자이자 콘월 사람인 Humphry Davy도 같은 문제를 살펴보고 있었다. 과학 지식의 부족에도 불구하고 Stephenson은 시행착오를 통해 작은 구멍을 통해 공기가 들어오지만 램프의 불꽃은 통과할 수 없는 램프를 개발했다.
Davy가 자신의 설계를 Royal Society에 발표하기 1개월 전에 Stephenson은 자신의 램프를 두 명의 증인에게 보여주었으며, Killingworth Colliery로 내려가 가스가 분출되는 틈 앞에서 들었다. 두 설계는 달랐다. Davy의 램프는 철망으로 둘러싸여 있었고 Stephenson의 시제 램프는 유리 실린더에 포함된 천공판을 가지고 있었다. 그의 발명으로 Davy는 £2,000을 받았지만 Stephenson은 승인된 과학적 방법으로 램프를 만들 수 있는 적절한 과학자로 여겨지지 않았기 때문에 Davy로부터 아이디어를 훔친 혐의를 받았다.
North-East 지역에서 온 Stephenson은 'Parliament의 언어'가 아닌 넓은 Northumberland 억양으로 말했으므로 하층으로 보였다. 이를 깨달은 그는 아들 Robert를 사립학교에서 교육시켜 표준 영어와 수용된 발음 억양으로 말하도록 가르친다는 점을 명시했다. 이 때문에 앞으로의 Parliament와의 거래에서 당국이 아버지보다 Robert를 선호한다는 것이 분명해졌다.
지역 조사위원회가 Stephenson을 지지하기 위해 모여 그를 면죄했고, 그가 'Geordie Lamp'를 만들기 위해 별도로 작업하고 있었음을 증명했으며, 그에게 £1,000을 수여했지만 Davy와 그의 지지자들은 그들의 조사 결과를 받아들이기를 거부했고, Stephenson 같은 교육받지 못한 사람이 어떻게 그가 해결한 방법을 생각해낼 수 있었는지 이해하지 못했다. 1833년 House of Commons 위원회는 Stephenson이 안전 램프 발명에 대해 동등한 주장을 가지고 있다고 결정했다. Davy는 Stephenson이 자신의 아이디어를 훔쳤다고 믿으며 죽음을 맞이했다. Stephenson 램프는 거의 독점적으로 North East England에서 사용되었고, Davy 램프는 다른 곳에서 사용되었다. 그 경험은 Stephenson에게 London 기반의 이론적 과학 전문가에 대한 평생의 불신을 주었다.
저자 L.T.C. Rolt의 저서 "George and Robert Stephenson"에서 두 램프의 효율성에 대한 의견은 다양했다고 한다. Davy 램프는 더 많은 빛을 내었지만, Geordie 램프는 더 많은 기체 대기에서 더 안전한 것으로 생각되었다. 그는 Barnsley의 Oaks Colliery에서 두 램프가 모두 사용 중이던 사건을 언급했다. 갑작스러운 강한 가스 유입 후 모든 Davy 램프의 윗부분이 빨갛게 달아올랐고, 이는 과거에 폭발을 일으킨 것이고 다시 일어날 위험이 있었던 반면, 모든 Geordie 램프는 단순히 꺼졌다.
Stephenson이 간접적으로 North East England 사람들에게 Geordies라는 이름을 붙였다는 이론이 있다. 이 이론에 따르면 Geordie Lamp의 이름이 North East 탄광 노동자들 자신에게 붙여졌다. 1866년까지 Newcastle upon Tyne의 태생인 누구나 Geordie라고 불릴 수 있었다.
초기 기관차
Cornish 사람인 Richard Trevithick은 1802년 최초의 현실적인 증기 기관차 설계로 인정받고 있다. 나중에 그는 Tyneside를 방문하여 광산 소유자를 위해 거기에 엔진을 건설했다. 몇몇 지역 주민들이 이에 영감을 받아 자신의 엔진을 설계했다.
Stephenson은 1814년에 자신의 첫 기관차를 설계했으며, Killingworth wagonway에서 석탄을 운반하기 위해 설계된 여행 엔진이며 프러시아 장군 Gebhard Leberecht von Blücher의 이름을 따서 Blücher라고 명명되었다. 이름이 Waterloo에서 Wellington을 지원하기 위해 그의 군대를 빠르게 행진한 Blücher의 행진에서 비롯되었다는 제안이 있었다. Blücher는 George가 Tyneside의 Kenton and Coxlodge 탄광에서 연구한 Matthew Murray의 기관차 Willington을 모델로 했으며, Stephenson의 집인 Great Lime Road의 Dial Cottage 뒤의 탄광 작업장에서 건설되었다. 기관차는 30톤의 석탄을 시간당 4마일(시간당 6.4km)의 속도로 언덕 위로 운반할 수 있었으며, 최초의 성공적인 옆면 휠 접착 기관차였다. 그 견인력은 옆면 휠과 레일 사이의 접촉에 달려 있었다.
전체적으로 Stephenson은 Killingworth에서 16대의 기관차를 생산했다고 알려져 있지만, 모든 16대의 확실한 목록을 작성하는 것이 가능하지 않았다. 식별된 것 중 대부분은 Killingworth 또는 Hetton 탄광 철도에서 사용하기 위해 건설되었다. 6개 휠의 기관차는 1817년 Kilmarnock and Troon Railway를 위해 건설되었지만 주철 레일의 손상으로 인해 서비스에서 철수되었다. 또 다른 기관차는 1819년 Swansea 근처 Llansamlet의 Scott's Pit 철도에 공급되었지만, 그것도 명백히 보일러 용량이 부족했기 때문에 철수되었으며 다시 트랙에 손상을 입혔다.
새로운 엔진들은 목재 레일이나 판 방식에서 실행하기에는 너무 무거웠으며, 철 모서리 레일은 초기 단계였고 주철은 과도한 brittleness를 보였다. William Losh와 함께 Stephenson은 주철 모서리 레일의 설계를 개선하여 파손을 줄였다. 레일은 Walker Ironworks에서 Losh, Wilson and Bell로 잠시 제조되었다.
Rolt에 따르면 Stephenson은 엔진의 무게가 원시 레일에 미치는 문제를 해결하는 데 성공했다. 그는 증기 압력이 피스톤에 작용하여 기관차 프레임을 지지하도록 무게를 '완충'하기 위해 증기 스프링을 실험했지만, 곧 여러 개의 휠이나 보기를 사용하여 무게를 '분산'하는 관행을 따랐다. Stockton and Darlington Railway를 위해 Stephenson은 자신이 만족스러운 것으로 판명한 단조 철 연성 레일을 사용했으며, 자신의 특허 설계를 사용하지 않음으로써 입은 재정적 손실에도 불구하고 그렇게 했다.
Hetton Railway
Stephenson은 1820년에 8마일(13km)의 Hetton 탄광 철도 건설을 위해 고용되었다. 그는 하향 경사로에서의 중력과 평평한 구간 및 상향 구간의 기관차 조합을 사용했다. 이것은 동물 전력을 사용하지 않은 최초의 철도였으며 1822년에 개통되었다. 이 노선은 Stephenson이 Killingworth wagonway에서 사전에 사용했던 4피트 8인치(1,422mm)의 궤간을 사용했다.
다른 기관차는 다음을 포함한다:
- 1817–1824 The Duke for the Kilmarnock and Troon Railway
Stockton and Darlington Railway
1821년에 Stockton and Darlington Railway S&DR 건설을 허용하는 의회 법안이 통과되었다. 25마일(40km)의 철도는 Bishop Auckland 근처의 탄광을 Stockton의 River Tees에 연결했으며, 그 과정에 Darlington을 지나갔다. 원래 계획은 말을 사용하여 금속 레일 위에서 석탄 카트를 끌기 것이었지만, 회사 이사 Edward Pease가 Stephenson을 만난 후 계획을 변경하기로 동의했다. Stephenson은 1821년에 노선을 측량했고, 18살의 아들 Robert의 도움을 받아 같은 해에 건설이 시작되었다.
노선을 위해 기관차를 제공할 제조업체가 필요했다. Pease와 Stephenson은 기관차를 제조하기 위해 Newcastle에서 공동으로 회사를 설립했다. 그것은 Robert Stephenson and Company로 설립되었으며, George의 아들 Robert가 관리 이사였다. 네 번째 파트너는 Bedlington Ironworks의 Michael Longridge였다. 초기 명함에서 Robert Stephenson & Co는 "엔지니어, 밀라이트 & 기계공, 황동 & 철 주조업체"로 설명되었다. 1825년 9월 Newcastle의 Forth Street 작업장에서 철도용 첫 기관차를 완성했다. 원래 Active라고 명명된 그것은 Locomotion으로 이름이 바뀌었고 Hope, Diligence 및 Black Diamond가 뒤따랐다. Stockton and Darlington Railway는 1825년 9월 27일에 개통되었다. Stephenson이 운전한 Locomotion은 80톤의 석탄과 밀가루를 9마일(14km)을 2시간에 운반했으며, 한 구간에서 시간당 24마일(시간당 39킬로미터)의 속도에 도달했다. 최초의 목적 건설 여객 차량인 Experiment가 부착되었고 개통식 여행에서 귀족을 운반했다. 이것은 증기 기관차 철도에서 여객 교통이 운행된 최초였다.
노선에 사용된 레일은 Bedlington Ironworks의 John Birkinshaw에 의해 생산된 단조철이었다. 단조철 레일은 주철보다 더 긴 길이로 생산될 수 있었고 무거운 기관차의 무게로 인한 균열에 덜 취약했다. Walker Ironworks의 William Losh는 그가 Stephenson과 주철 레일 공급에 대한 합의가 있다고 생각했으며, Stephenson의 결정은 그들 사이에 영구적인 균열을 야기했다. Steph
