19 세기 초 증기를 동력으로 하는 기차가 나타났다. 1829 에서 열린' 기차 대회' 에서 스티븐슨은 만재된' 로켓' 기관차를 운전해 시속 56 킬로미터의 속도로 육지의 첫 달리기 속도를 만들었다. 그 후 얼마 지나지 않아 포효하는 기차가 미국과 유럽 대륙에서 운행하기 시작했다. 철도 운송이 번창하는 새로운 시대가 형성되었다.

하지만 이 시점에서 열차는 아직 완벽하지 못하다. 치명적인 단점은 브레이크가 잘 안 돼 조작 사고를 자주 일으킨다는 것이다. 일반 대중의 눈에는 기차도 안전하지 않은 교통수단이다. 어떤 사람들은 그것을 "바퀴 위의 악마" 라고 부른다.

그 당시 기차 브레이크는 매우 원시적이었다. 처음에는 열차 앞부분에만 장착돼 운전자의 체력만으로는 제동 손잡이를 완전히 잡아당겨 무거운 열차를 빨리 멈추기가 어려웠다. 이후 개선을 거쳐 각 차에 별도의 기계 제동기를 설치하고 전용 제동 동원을 갖추었다. 어떤 상황에서도 운전자는 신호를 보내고 브레이크 동원마다 브레이크 손잡이를 인계한다. 이렇게 하는 것이 좀 좋지만, 기차를 빨리 멈추게 할 수는 없다. 따라서 민감하고 효과적인 열차 제동 장치의 발명은 철도 시스템에서 시급히 해결해야 할 큰 문제가 되었다.

많은 사람들이 기차 제동 장치 개선에 힘쓰고 있지만, 결국 성공한 것은 가난한 젊은 미국인 서옥이었다. 그는 예민하고 믿을 수 있는 공기 제동기를 발명하여 고삐를 기차라는 거대하고 얽매이지 않는 철마에 묶어 철도 안전운송사에서 기념할 만한 이정표를 세웠다.

서옥사가 신형 기차 공기 브레이크를 발명한다는 생각은 우연한 사건에서 영감을 받은 것이다. 한 여행에서 그는 우연히 기차 브레이크가 고장나서 생긴 심각한 충돌사고를 따라잡았다. 참혹한 교통사고를 목격한 후, 그는 교통사고를 피하고 철도 운송의 안전을 보장하기 위해 효과적인 브레이크를 발명하기로 결심했다.

그는 먼저 증기를 생각했다. 기차가 증기로 구동되는 이상, 왜 증기로 제동을 할 수 없습니까? 그는 보일러와 각 칸을 파이프로 연결시켜 증기로 실린더 피스톤을 밀어 제동의 목적을 달성하기 위해 브레이크를 누르는 장치를 설계했다. 그러나 고압 증기가 긴 파이프 안에서 빠르게 응결되어 압력 손실이 발생하여 실험은 기대에 미치지 못했다.

서옥은 어쩔 수 없이 어느 날 우연히 신문' 생명타임스' 를 사서 프랑스가 세나 산에 터널을 파고 압축공기로 대형 견암기를 구동하는 뉴스를 소개했다. 이는 그가 줄곧 고심했던 브레이크를 생각나게 한다. 압축 공기가 견암기를 구동하고 단단한 바위를 파낼 수 있기 때문에 기차 브레이크를 구동할 수 있을지도 모른다. (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

이 아이디어에 근거하여, 서옥회사는 마침내 신형 공기 브레이크를 제조했다. 그 원리는 복잡하지 않다. 기관차에 의해 구동되는 공기압축기를 추가하면 파이프를 통해 압축 공기를 각 칸의 실린더로 보낼 수 있다. 제동할 때 밸브가 열리면 압축 공기가 각 칸의 실린더 피스톤을 밀고 브레이크를 눌러서 열차가 빠르게 멈추게 한다.

1868 년, 23 세의 서옥회사는 공기제동의 특허권을 받아 서옥제동회사를 설립했다. 오늘까지 공기 제동은 여전히 기차와 자동차의 안전보장이다.