분석 기계는 대수적 패턴을 짜듯이 Jacquard 직조기가 꽃과 잎을 짜는 것처럼 작동한다.
Joseph Marie Charles는 프랑스 직조공이자 상인이었다. 그는 가장 초기의 프로그래밍 가능한 직조기인 "Jacquard 직조기"의 개발에 중요한 역할을 했으며, 이는 차례로 IBM이 현대 컴퓨터를 개발하는 데 사용한 초기 디지털 컴파일러와 같은 다른 프로그래밍 가능한 기계들의 개발에 중요한 역할을 했다.
전기
Joseph Marie Charles의 가족 성은 "Jacquard"였다. 그의 할아버지 세대에 Charles 가족의 여러 분가가 Saône 강을 따라 Lyon의 북쪽에 있는 Couzon-Au-Mont d'Or 외곽에 살았다. 다양한 분가들을 구분하기 위해 지역사회는 그들에게 별명을 부여했으며, Joseph의 분가는 "Jacquard" Charles로 불렸다. 따라서 Joseph의 할아버지는 Bartholomew Charles dit Jacquard였다.
Joseph Marie Charles dit Jacquard는 1752년 7월 7일 프랑스 Lyon의 보수적인 가톨릭 가정에서 태어났다. 그는 Lyon의 숙련된 직조공 Jean Charles dit Jacquard와 그의 아내 Antoinette Rive의 아홉 자녀 중 한 명이었다. 그러나 Joseph와 1747년 11월 7일에 태어난 그의 누나 Clemenceau만이 성인으로 살아남았다. 비록 그의 아버지가 재산이 있는 사람이었지만, Joseph는 공식적인 교육을 받지 않았으며 13세까지 문맹이었다. 그는 마침내 인쇄 및 서적 판매업을 운영하는 형부 Jean-Marie Barrett에게 교육을 받았다. Barrett은 또한 Joseph를 학문 단체와 학자들에게 소개했다. Joseph는 처음에 아버지의 직조기 운영을 도왔지만, 그 일은 너무 힘들었으므로 Jacquard는 먼저 제책업자에게, 그 다음 인쇄 활자 제조업자에게 배치되었다.
그의 어머니는 1762년에 사망했고, 그의 아버지가 1772년에 사망했을 때, Joseph는 아버지의 집, 직조기, 작업장과 Couzon-au-Mont d'Or의 포도원과 채석장을 상속받았다. Joseph는 그 후 부동산에 손을 댔다. 1778년 그는 자신의 직업을 숙련된 직조공과 실크 상인으로 등재했다. 이 시점에서 Jacquard의 직업은 문제가 있다. 왜냐하면 1780년까지 대부분의 실크 직조공들은 독립적으로 일하지 않았고, 대신 실크 상인으로부터 급여를 받아 일했으며, Jacquard는 Lyon에서 실크 상인으로 등재되지 않았기 때문이다.
Jacquard의 초기 업무 이력에 대해 약간의 혼동이 있다. 영국 경제학자 Sir John Bowring은 Jacquard를 만났고, Jacquard가 한때 짚모자 제조업자였다고 Bowring에게 말했다. Eymard는 Jacquard가 실크 직조에 관여하기 전에 활자 제조공, 인쇄 활자 제조업자, 군인, 표백공(짚모자의 漂白工), 그리고 회소성공(모르타르용 석회 제조업자)이었다고 주장했다. Barlow는 결혼 전에 Jacquard가 제책업자, 활자 제조공, 그리고 칼 제조공을 위해 일했다고 주장한다. 결혼 후 Jacquard는 칼 제조, 활자 제조, 그리고 직조를 시도했다. 그러나 Barlow는 그 정보에 대한 출처를 인용하지 않는다.
1778년 7월 26일 Joseph는 Claudine Boichon과 결혼했다. 그녀는 Lyon의 중산층 미망인으로 재산을 소유하고 있었고 상당한 지참금을 가지고 있었다. 그러나 Joseph는 곧 심각한 빚에 빠졌고 법정에 회부되었다. Barlow는 Jacquard의 아버지가 사망한 후 Jacquard가 무늬 직조 사업을 시작했지만 실패하고 모든 재산을 잃었다고 주장한다. 그러나 Barlow는 그의 주장을 뒷받침할 출처를 인용하지 않는다. 빚을 갚기 위해 그는 상속 재산을 팔고 아내의 지참금을 횡령해야 했다. 아내는 Rhone 강을 따라 Lyon의 남쪽에 있는 Oullins의 집을 보유했으며, 부부는 그곳에서 살았다. 1779년 4월 19일, 부부는 유일한 자녀인 아들 Jean Marie를 낳았다. Charles Ballot은 1793년의 Lyon 반란이 진압된 후 Joseph와 그의 아들이 혁명군에 입대하여 도시에서 탈출했다고 주장했다. 그들은 General Jean Charles Pichegru 휘하의 Rhone-and-Loire 대대에서 복무하며 1795년의 Rhine 전역에 함께 참전했다. Joseph의 아들은 Heidelberg 외곽에서 전사했다. 그러나 Ballot은 소문을 반복했으며 역사가로서 부주의했다. 예를 들어, 그는 Jacquard의 아내 Claudette Boichon이 주인공 칼제조공 Antoine-Hélon Boichon의 딸이었다고 주장했지만, Claudette는 Jacquard와 결혼하기 전에 Mr. Boichon과 결혼한 적이 있는 미망인이었다.
1800년경 Joseph는 다양한 장치를 발명하기 시작했다. 그는 1800년에 발 직조기를, 1803년에 낚시 그물을 짜는 직조기를 발명했으며, 1804년부터는 패턴이 있는 실크를 자동으로 짤 수 있는 "Jacquard" 직조기를 발명했다. 그러나 이 초기 발명들은 잘 작동하지 않았으므로 성공하지 못했다.
1801년 Jacquard는 파리의 Exposition des produits de l'industrie française에서 그의 발명품을 전시했으며, 동메달을 받았다. 1803년 그는 파리로 소환되어 Conservatoire des Arts et Metiers에 배치되었다. 그곳에 전시된 Jacques de Vaucanson의 직조기는 자신의 기계의 다양한 개선을 제안했으며, 그는 점진적으로 최종 상태로 완성했다. 그 직조기는 1805년에 공공 재산으로 선포되었으며, Jacquard는 연금과 각 기계에 대한 로열티를 받았다. 비록 그의 발명이 노동력 절감으로 인해 생계를 잃을 것을 우려한 실크 직조공들에 의해 맹렬히 반대되었지만, 그 장점으로 인해 광범위하게 채택되었으며, 1812년까지 프랑스에서 11,000개의 Jacquard 직조기가 사용 중이었다. 이 주장은 의문의 여지가 있다: 처음에는 천공 카드 메커니즘의 문제로 인해 Jacquard 직조기가 거의 팔리지 않았다. 1815년 이후에야 Jean Antoine Breton이 천공 카드 메커니즘의 문제를 해결하면서 직조기의 판매가 증가했다.
Jacquard는 1834년 8월 7일 Oullins Rhône에서 사망했다. 6년 후, 그의 1801년 전시 직조기가 파괴된 지역인 Lyon에 그를 위한 동상이 세워졌다.
Jacquard 기계
Jacquard 직조기는 천공된 구멍이 있는 판지 카드를 사용하는 기계식 직조기로, 각 카드는 디자인의 한 행에 해당한다. 여러 행의 구멍들이 카드에 천공되고 직물 디자인을 구성하는 많은 카드들이 순서대로 연결된다. 이는 프랑스인 Basile Bouchon (1725), Jean-Baptiste Falcon (1728), 그리고 Jacques Vaucanson (1740)의 이전 발명을 기반으로 한다.
Jacquard 직조기를 이해하기 위해서는 직조에 대한 기본적인 지식이 필요하다. 평행한 실들("경사")이 직사각형 틀("직조기")에 걸쳐 있다. 평직의 경우, 매 다른 경사 실이 올라간다. 또 다른 실("위사 실")이 아래와 위의 경사 실 사이의 공간("상")을 통해 경사에 직각으로 통과한다. 그 다음 올라간 경사 실들이 내려가고, 다른 경사 실들이 올라가며, 위사 실이 반대 방향으로 상을 통해 통과한다. 수백 번의 이러한 사이클을 통해 천이 점진적으로 생성된다.
다양한 경사 실들(단지 모든 다른 실들뿐만 아니라)을 올리고 위사에서 색상이 있는 실을 사용함으로써, 질감, 색상, 디자인 및 패턴을 다양하게 하여 다양하고 매우 바람직한 직물을 만들 수 있다. 정교한 패턴이나 디자인을 수동으로 짜는 것은 느리고 복잡한 절차이며 오류가 발생하기 쉽다. Jacquard의 직조기는 이 과정을 자동화하기 위한 것이었다.
Jacquard가 직조 과정을 자동화하려고 시도한 첫 번째 사람은 아니었다. 1725년 Basile Bouchon은 천공된 넓은 종이 스트립을 사용하여 직조 중에 올라갈 경사 실을 선택하는 드로우 직조기용 부착물을 발명했다. 구체적으로, Bouchon의 혁신은 갈고리의 행을 포함했다. 각 갈고리의 곡선 부분이 경사 실 중 하나를 올릴 수 있는 끈을 잡았으며, 각 갈고리의 직선 부분은 천공된 구멍이 있는 실린더 주위에 드리워진 천공된 종이에 눌렸다. 갈고리가 단단한 종이에 눌렸을 때마다 실린더를 앞으로 밀면 해당 경사 실이 올라갔으며, 갈고리가 종이의 구멍을 만났을 때는 실린더를 앞으로 밀면 갈고리가 실린더 내부로 미끄러져 들어가고 해당 경사 실은 올라가지 않았다. Bouchon의 직조기는 제한된 수의 경사 실만 처리할 수 있었기 때문에 성공하지 못했다.
1737년까지 Lyon의 숙련된 실크 직조공 Jean Falcon은 직조기가 자동으로 처리할 수 있는 경사 실의 수를 증가시켰다. 그는 Bouchon의 종이 스트립이 여러 행의 갈고리를 동시에 편향시킬 수 있는 천공된 카드의 체인으로 대체되는 직조기용 부착물을 개발했다. Bouchon처럼 Falcon은 "실린더"(실제로는 네 면의 천공된 튜브)를 사용하여 각 카드를 갈고리의 행에 눌렀을 때 제자리에 유지했다. 그의 직조기는 상당히 성공적이었으며, 1762년까지 약 40대의 그러한 직조기가 판매되었다.
1741년 자동화된 기계 장난감을 설계하고 제작한 프랑스 발명가 Jacques de Vaucanson은 실크 공장의 검사관으로 임명되었다. 1747년과 1750년 사이에 그는 Bouchon의 메커니즘을 자동화하려고 시도했다. Vaucanson의 메커니즘에서 경사 실을 들어올릴 갈고리들은 천공된 실린더 주위에 드리워진 천공된 종이에 눌린 긴 핀이나 "바늘"에 의해 선택되었다. 구체적으로, 각 갈고리는 바늘의 아일렛을 통해 직각으로 통과했다. 실린더가 바늘 배열에 눌렸을 때, 일부 바늘들이 단단한 종이에 눌려 앞으로 이동하며, 이는 차례로 해당 갈고리를 기울었다. 기울어진 갈고리들은 올라가지 않으므로 그 갈고리들에 의해 잡힌 경사 실들은 제자리에 남아있었으며, 기울어지지 않은 갈고리들은 올라가고 그 갈고리들에 의해 잡힌 경사 실들도 올라갔다. 그의 메커니즘을 직조기 위에 배치함으로써 Vaucanson은 직조 중에 어떤 경사 실이 올라갈지 선택하는 데 사용되었던 복잡한 무게와 코드 시스템(테일 코드, 단순 도르래 상자 등)을 제거했다. Vaucanson은 또한 실린더가 갈고리의 행에 눌려질 때마다 천공된 종이를 진행시키기 위해 래칫 메커니즘을 추가했다. 그러나 Vaucanson의 직조기는 성공하지 못했으며, 아마도 Bouchon의 메커니즘처럼 메커니즘의 비용을 정당화하기에 충분히 정교한 패턴을 만들기 위해 충분한 경사 실을 제어할 수 없었기 때문이다.
영국의 산업화된 산업과 경쟁하는 프랑스 직물 산업을 자극하기 위해 Napoleon Bonaparte는 1802년부터 Lyon의 실에 대한 대규모 주문을 했다. 1804년 Lyon 실크 상인 Gabriel Detilleu의 촉구로 Jacquard는 파리의 Conservatoire des Arts et Métiers에 보관된 Vaucanson의 직조기를 연구했다. 1805년까지 Jacquard는 Vaucanson의 메커니즘에서 종이 스트립을 제거했으며 Falcon의 천공 카드 체인 사용으로 돌아갔다.
Jacquard의 직조기의 잠재력은 즉시 인식되었다. 1805년 4월 12일, Emperor Napoleon과 Empress Josephine은 Lyon을 방문하여 Jacquard의 새로운 직조기를 보았다. 1805년 4월 15일, 황제는 Jacquard의 직조기에 대한 특허를 Lyon 시에 부여했다. 대신 Jacquard는 3,000 프랑의 종신 연금을 받았으며, 더욱이 1805년부터 1811년까지의 기간 동안 구매되어 사용된 각 직조기에 대해 50 프랑의 로열티를 받았다.
