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1801년 증기구동 외륜을 개발했으며, 이것은 이듬해 최초의 실용 기선인 '샬럿 던다스호'에 사용되었다.

비록 글래스고와 에든버러에서 성직자 교육을 받았지만, 그는 늘 토목공학에 관심을 가지고 있었다. 그의 도로용 증기구동 차량은 1786년 큰 관심을 일으켰다. 그뒤 몇 년 동안 증기기관을 개량하여 특허를 얻었는데, 회전운동을 얻기 위해 체인과 래칫 바퀴를 사용하여 와트가 고안한 것보다 훨씬 더 경제적으로 작동했다. 대규모의 실험을 거친 뒤 1787년에는 증기기관을 선박용으로 처음 사용했다.

1789년 그가 설계한 기관으로 추진되는 배는 약 11.3㎞/h의 속력을 냈다. 1801년에는 외륜 작동의 성능이 더 우수한 것으로 입증된, 커넥팅 로드와 크랭크를 사용한 새로운 기관으로 특허를 얻었다. 1802년 포스앤드클라이드 운하에서 샬럿 던다스호의 추진용으로 이 기관을 사용함으로써 실용적인 항해에 맞는 최초의 기선을 진수시켰다. 그러나 이 운항사업은 조심스러운 경영인에 의해 1803년 철회되었다.