과학유물 박람기 - 해시계의 역사
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hwp1. 해시계의 역사
해시계는 인류의 역사상 그 어떤 것보다도 먼저 사용된 시계이며, 우리 인류가 자연에서 얻어낸 것 중 간단하면서도 정확한 시간 측정 장치이다. 원리를 간단히 말하자면, 태양광선에 의해 생긴 물체의 그림자로 시간을 나타내며, 천구를 가로질러 운동하는 태양이 만드는 물체의 그림자가 이동하는 것을 이용한 것이다. 중국에서는 기원전 11 ~ 13세기경부터 표(表)라는 막대기를 수직으로 세우고 위와 같은 원리로 해 그림자에 따라 시간을 측정했다고 한다. 중국 문화의 영향을 받아 왔던 우리나라에서도 ‘표’를 이용한 시간의 측정이 적어도 기원전부터 이루어졌으리라고 생각된다. 특히 우리나라는 맑은 날씨가 계속되는 기후적 특징으로 미루어 보아 일찍부터 해시계가 쓰였을 거라고 사료된다. 또, 고구려와 백제에는 각각 ‘일자(日者)’와 ‘일관(日官)’이라고 하여 바로 이 ‘표’를 이용하여 시간을 측정하는 일을 맡아 보던 관리도 있었다.
우리나라에서는 신라시대 때부터 해시계를 만들어서 사용했다고 하지만, 그 파편만이 전하고 대체로 조선시대에 들어와 세종대왕이 문화정치를 펴면서 제작되었다고 사료된다. 즉, 조선 세종 때 정밀한 해시계들이 제작되어 사용되기 이전에는 이와 같이 ‘표’를 이용한 간단한 해시계가 쓰였던 것이다.
해시계 제작에 관한 공식적인 기록은 「세종실록」에서 처음으로 발견되는데 이 기록에 따르면 세종의 명에 따라 정초, 장영실, 이무, 김돈 등의 과학기술자들이 7년여에 걸친 긴 연구 끝에 세종 19년(1437) 4월에 정밀한 해시계들을 완성했다고 적혀있다.
이때 제작된 해시계들은 해 그림자를 받는 면인 시반이 반구형의 대접과 같은 모양을 한 앙부일구, 평면의 시반이 수평을 이루도록 기둥에 추를 매달아 그 추가 일정 지점에 오개 해서 수평상태를 유지한 현주일구, 현주일구와 비슷하나 수평을 유지하기 위해서 시반면 위에 작은 구멍을 파고 그 곳에 물을 담았던 천평일구, 지남침(자장의 방향을 재기 위하여, 수평으로 자유로이 회전할 수 있도록 한 소형의 영구자석)을 사용하지 않아도 시계의 남북방향이 저절로 정확히 정해지도록 만든 정남일구 등이 있다.
그러나 불행히도 이 때 제작된 해시계들은 임진왜란 등을 거치면서 모두 없어지고 말았다. 때문에 이 시계들의 구체적인 구조나 형태에 대해서는 정확한 내용을 파악할 수는 없지만, 다행히도 17, 18세기 현종과 숙종 대에 이르러 조선 천문학이 새롭게 발전하면서 세종 때의 앙부일구가 다시 복구되었고, 나아가 휴대용의 소규모 앙부일구도 다수 제작되었다. 중국의 경우 14세기 이후 앙부일구의 전통이 끊어진 데 만해, 우리나라에서는 세종 대 이후에도 앙부일구가 줄곧 사용되면서 더욱 발전된 것이다. 그리하여 현재 남아 있는 앙부일구는 모두 17, 18세기 이후에 제작된 것들이다.
한편 인조 대에 들어서면서 이와는 다른 새로운 형식의 해시계도 등장한다. 바로 신법지평일구로, 이 해시계는 중국인 이천경이 서양식 역법인 시헌법력(중국 명나라 초기에 독일 선교사 아담 샬이 만든 달력. 태음력에 태양력의 원리를 적용하여 24절기의 시각과 하루의 시각을 정밀하게 계산하여 만듦)에 따라 제작한 것인데 우리나라에는 인조 14년(1636)에 전해졌다. 그리고 이를 모델로 하여 세종 때의 전통적인 해시계들과는 다른 형태의 해시계들이 이후 다수 제작되었다. 이 신법지평일구의 구조는 앙부일구의 오목한 시반면을 평면 위에 전개하여 펼쳐 놓은 것과 똑같아서 이 평면해시계는 서양식 해시계의 전통과 우리의 전통적 해시계인 앙부일구가 결합된 것이라고 할 수 있다.
또한 정조 9년(1785)에는 서양 천문학의 영향을 받은 또 하나의 독특한 평면 해시계가 만들어졌는데, 간평일구와 혼개일구가 그것이다. 이외에도 19세기 후반에 강윤과 강건에 의해서 서양 천문학의 영향을 받은 평면해시계들이 여럿 제작되기도 하였다.
2. 앙부일구
