과학도서 - 돌도끼에서 우리별 3호까지 돌도끼에서 우리별 3호까지

자격루를 통해 본 우리 나라 과학 기술의 우수성
‘돌도끼에서 우리별 3호까지’ 를 읽고
지난 해 가을, 나는 ‘덕수궁 과학 탐방’에 참가했었다. 그 프로그램은 우리 나라의 역사적 유물이나 유적지에 깃들어져 있는 과학적 원리를 탐구하는 것이었는데, 은행잎이 예쁘게 물든 고궁을 둘러 보는 즐거움에다 우리 조상들의 뛰어난 과학 기술에 대한 공부까지 곁들인 아주 유익한 시간이었다. 그 때 담당 선생님께서는 한 가지의 과제를 내어 주셨는데 바로 ‘자격루의 자동 시보 장치가 작동되려면 어떻게 해야 할까?’ 하는 것이었다. 안타깝게도 현재 자격루의 자동 시보 장치 부분은 남아 있지 않다고 한다. 나는 나름대로 수수호의 잣대에 관을 연결시키는 그림을 그려 보며 추측해 보기도 했지만 답을 찾지는 못 했다.
그런데 ‘돌도끼에서 우리 별 3호까지’란 책을 통해 그 정확한 해답을 알게 되었다. 이 책에는 자격루의 구조에…(생략)

물시계도 처음 만들어진 것은 사람이 잣대가 떠오르는 것을 계속 지키고 있다가 일정한 시각이 되면 종을 쳐서 시간을 알려야 했다고 한다. 사람이 꼼짝 않고 지키다가 시간을 알리기란 보통 힘든 일이 아니라서 자동으로 시간을 알려 주는 장치를 갖춘 물시계를 만들기 위해 끊임없는 노력이 이어졌고 그 결과 세종 6년에 장영실이 꿈에 그리던 자동 물시계를 만들어 내기에 이르렀다. 그 당시엔 조선은 물론이고 전세계적으로도 자동 물시계는 아주 귀한 것이었다고 하니 우리 조상들의 과학 기술과 더 편리한 것을 만들기 위한 노력과 끈기가 놀랍기만 하다.
자격루의 과학적 기술의 핵심은 무엇보다 수압이 같아지도록 파수호를 2단으로 만든 것인 것 같다. 만약 파수호에서 바로 수수호로 물이 흘러가게 만들어졌다면 수압차로 인해 물의 양이 일정하지 않아서 정확한 간격으로 잣대가 떠오르지 못하게 되었을 것이다. 나는 물의 압력과 물의 양과의 관계를 실험을 통해 알게 되었지만 옛날에는 어떻게 알고 자격루를 만들었을까? 장영실은 이런 과학적 원리를 이미 다 알고 자격루를 설계했는지, 아니면 여러 번의 시행 착오를 거치면서 제대로된 자격루를 만들게 되었는지 궁금하기만 하다.
이 책을 통해 자격루 외에도 장영실이 임금님의 총애에 보답하기 위해 세종께 만들어 올린 ‘옥루’라는 물시계도 있었다는 것을 새롭게 알게 되었다. 옥루는 자격루보다 더 정교한 자동 물시계로 태양의 고도와 해지는 시각의 변화가 계절에 꼭 맞추어져 있고, 일 년 동안 시골의 농촌 풍경이 계절에 따라 변하고 농사 짓는 모습이 마치 파노라마처럼 펼쳐져서 보는 사람을 감탄하게 했다고 한다.
덕수궁에 보존되어 있는 자격루는 중종 31년에 보수된 것으로 물항아리와 물받이 통만남아서 전해 내려오는 것이다. 자동 시보 장치가 달린 물시계는 아직 복원하지 못하고 있다고 하니 우리 조상들의 뛰어난 과학 기술을 자격루 하나만 보더라도 짐작할 만하다. 왜냐하면 자격루는 아주 정밀한 장치여서 최고의 기술을 한데 모아도 만들기 어려운 것이기 때문이다. 그 기술을 잘 이어받았다면 우리 나라가 스위스보다 더 발달된 시계 제작 기술을 가지게 되었을 지도 모른다는 생각이 든다. 어서 자격루가 원래 모습대로 복원되어 우리 과학 기술의 우수성을 다시 한 번 알리는 계기가 되었으면 좋겠다.