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압력냄비를 발명하고 실린더와 피스톤으로 이루어진 증기기관을 처음으로 제안했다.

그가 설계한 증기기관은 실용화될 수 없는 것이었지만 다른 사람들이 개량해 산업혁명에 큰 기여를 한 증기기관을 개발하게 되었다. 네덜란드의 물리학자 C. 호이헨스를 도와 공기 펌프 실험을 했으며, 1675년 런던으로 건너가 영국의 물리학자 R. 보일과 함께 연구활동을 했다.

1679년 증기압력솥(압력냄비)을 발명했는데 이는 꽉 들어맞는 뚜껑이 있는 밀폐된 용기로, 압력이 높아질 때까지 증기가 빠져나가지 못하게 하므로 물의 끓는점이 상당히 높아진다. 그는 이 용기에 안전 밸브를 달아 폭발하지 않도록 했다. 압력냄비 안에 있는 증기가 뚜껑을 들어올리려는 것을 관찰하고 증기를 이용해서 실린더 안의 피스톤을 움직이는 방법을 생각해냈는데 이는 초기 증기기관의 기본 설계이기는 했지만 자신이 직접 증기기관을 만들지는 못했다.

1705년 독일의 물리학자이자 철학자인 G. W. 라이프니츠는 잉글랜드의 T. 세이버리가 만든 최초의 실용적인 증기기관 도면을 그에게 보내주었다. 이에 자극을 받아 연구를 거듭하여 〈증기를 이용하여 물을 퍼올리는 새로운 기술 Ars Nova ad Aquam Ignis Adminiculo Efficacissime Elevandam〉(1707)을 펴냈다. 1709년 인력 외륜선을 만들어 증기선에 노 대신 외륜을 사용하는 것이 실행 가능하다는 것을 성공적으로 증명했다. 같은 해에 런던으로 돌아온 뒤 은둔생활을 했다.