제임스 다이슨은 무척 까다로운 엔지니어다. 2009년 처음 출시한 ‘날개 없는 선풍기’가 세계 67개국에서 판매될 정도로 성공을 거뒀는데도, 이번엔 소음을 참기 어려워 또 일을 냈다. 무려 3년간 68명의 엔지니어가 소음 문제에 매달렸고, 결국 소음을 최대 75% 줄이는 데 성공했다.

“어렸을 때부터 사소하고 당연해 보이는 불편을 참을 수가 없었습니다. 해결책을 찾아야만 직성이 풀렸죠. 지금의 나를 있게 한 원동력입니다.”

모든 것은 목적이 있어야 한다

영국의 시골 마을에서 태어난 그는 런던왕립예술학교를 졸업했다. 그곳에서 보낸 시간이 지금의 자신을 만들었다고 회고했다. 특히 ‘기능적’인 디자인에 대한 열정을 키웠다.

“입학할 때는 디자인에 대해 아무것도 몰랐던 제가 졸업할 때는 보트부터 영화관에 이르기까지 모든 것을 작업해 본 디자인 엔지니어가 돼 있었죠. 지도 교수가 ‘모든 것은 목적이 있어야 한다’고 강조했는데, 그 말이 아직도 가슴에 남아 있어요. 지금도 제품을 개발할 때 기능을 가장 우선하는 이유입니다.”

그가 다이슨을 창업한 계기도 청소기에 대한 불만 때문이었다. 졸업 후 엔지니어로 일하던 1979년 어느 날, 그는 갈수록 흡입력이 떨어지는 청소기에 좌절감을 느꼈다.

“어느 날 흡입력을 높이려고 청소기 먼지봉투를 교체하려는데 남은 봉투가 없었어요. 임시로 생각한 방법은 먼지봉투를 갈라 속을 비우고 다시 봉해 쓰는 거였죠. 그런데 막상 갈라보니 먼지가 별로 없는 거예요. 일단 비우고 다시 봉합해 청소기를 켰는데도 흡입력이 여전히 나빴습니다. 이상했어요.”

그는 새 먼지봉투와 어느 정도 사용한 먼지봉투, 그리고 한 번 쓴 뒤 속을 비운 먼지봉투를 비교했다. 오직 새로 산 먼지봉투를 달았을 때만 청소기가 제대로 작동했다. 그는 봉투 안쪽에 먼지가 얇게 쌓여 ‘먼지 코팅’이 생겼다는 걸 발견했다. 먼지코팅 때문에 공기가 제대로 빠져나가지 못해 흡입력이 나빴던 것이다.

“흡입력이 가장 강하다고 광고하는 청소기를 비싼 돈을 주고 샀는데, 기존 청소기와 같은 결함을 갖고 있었던 겁니다. 화가 정말 많이 났어요.”

고심하던 그는 우연히 방문한 제재소에서 공기를 빠르게 회전시켜 톱밥을 분리하는 기계를 보게 됐다. 더 무거운 물질은 원심력이 크게 작용해 먼저 가라앉는다는 ‘원심분리기’와 같은 원리였다. 문득 청소기가 떠올랐다. 그 길로 창고에 틀어박혀 몇 년 동안 5127개의 시제품을 시험했다. 결국 1993년, 그는 다이슨을 창업하고 세계 최초로 먼지봉투 없는 진공청소기 ‘DC01’을 출시했다. DC01은 출시 18개월 만에 영국 진공청소기 판매 1위를 기록하며 다이슨을 영국의 대표적인 기술기업으로 자리잡게 했다.

디자인에서 가장 중요한 건 끊임없는 ‘반복’

그는 다이슨의 최고 기술자로서, 지금도 대부분의 시간을 RDD(Research, Design and Development) 센터에서 엔지니어들과 함께 보낸다.

“역동적인 연구원들과 함께 일하는 데 여전히 전율을 느낍니다. 기술이 다이슨의 미래를 결정하는데, 기술은 회의실에 앉아서 만들 수 있는 게 아니거든요.”

다이슨의 트레이드 마크인 날개 없는 선풍기도 이런 철학 덕분에 탄생했다. 그는 핸드 드라이어를 개발하는 과정에서 노즐에서 나오는 공기가 어떻게 주변 공기의 흐름을 바꾸는지 지속적으로 관찰하다가 중요한 아이디어를 발견했다.

“노즐에서 나온 공기를 비행기 날개처럼 불룩한 형태 위로 지나가게 하면 주변 공기를 더 많이, 그리고 빨리 끌어들일 수 있다는 것을 발견했습니다. 날개 없는 선풍기의 가능성을 처음으로 깨달은 거예요. 다이슨 엔지니어와 과학자, 물리학자들이 한 팀을 이뤄 4년간 연구에 매달렸어요.”

결국 2009년, 날개 없는 선풍기를 출시했다. 아무도 생각하지 못했던 획기적인 아이디어로 큰 화제가 됐고, 날개 없는 선풍기는 전세계로 팔려나갔다. 그러나 그는 만족할 수 없었다. 성능을 개선하기 위해 끝없이 노력했다. 그 중 하나가 바로 소음이었다. 엔지니어들은 날개 없는 선풍기에서 공기 소용돌이가 생기는 지점을 찾았다. 소음의 주 원인인 소용돌이를 줄이기 위해 통기구를 더 매끄럽게 만들었다. 한 가지 문제가 더 있었다. 공기를 흡입하는 ‘임펠러’에서 모기 날개 소리와 비슷한 1000Hz의 거슬리는 고음이 났던 것이다.

“소음은 크기뿐 아니라 음색이 중요합니다. 손톱으로 칠판을 긁는 소리는 크지 않지만, 불쾌감을 주죠. 곧바로 특정 주파수의 소음을 줄이기 위한 연구에 착수했어요.”

3년 여의 연구 끝에 다이슨은 ‘헬름홀츠 캐비티’를 개발했다. 19세기 과학자 헤르만 폰 헬름홀츠가 밝힌 ‘헬름홀츠 공명’ 현상을 역으로 이용한 기술이다. 헬름홀츠 공명이란 빈 병 꼭지에 바람을 불어넣었을 때 공기가 진동하면서 소리가 울리는 현상으로, 특정 주파수 음이 증폭된다. 반면 헬름홀츠 캐비티는 특수하게 설계된 구멍 속으로 공기가 들어가면 음파가 그 안에 갇혀 산란되다가 소멸된다. 이런 실험을 반복해 전반적인 음색을 차례로 개선해 나갔다.

“일단 각 주파수 음을 모두 제거하기 위해 헬름홀츠 캐비티 한 무더기를 선풍기 기둥에 넣었어요. 높이가 5피트(152.4cm)에 달했죠. 그리고 한 번에 하나씩 장치를 제거하며 소리 변화를 녹음하면서 음색을 개선했습니다.”

그는 “이러한 ‘반복’이야말로 다이슨의 디자인 과정에서 가장 중요한 부분”이라며 토마스 에디슨의 말을 인용했다.

“저의 우상인 에디슨은 ‘나는 실패하지 않았다. 단지 작동하지 않는 1만 가지 방법을 발견했을 뿐’이라고 말했죠. 새 기술을 개발할 때 우리는 무엇이 제대로 작동하고 그렇지 않은지 체계적이고 끈기 있게 도전합니다.”

제임스 다이슨의 발명품 역사

발명가의 가장 중요한 자산은 ‘열린 마음’

그는 생활 속에서 해결해야 할 문제가 아직도 많다고 생각한다. 최근 다이슨은 RDD센터를 확장하기로 결정했다. 로봇공학, 모터, 재료과학, 항공공학, 음향학 등 더욱 다양한 연구에 박차를 가할 예정이다. 지치지 않는 발명가 제임스 다이슨. 그는 또 어떤 불편함을 해결해 돌아올까.

“우리 회사는 대학을 갓 졸업한 학생들을 주로 채용합니다. 무엇이 옳고 그른지, 또 가능한지 불가능한지 아직 배우지 않았기 때문에 열린 마음을 가지고 문제에 접근하죠. 다이슨은 앞으로도 이런 열린 마음을 갖고 일상생활의 불편과 좌절을 해결해 나갈 겁니다.”