자격루를 개발한 조선시대 대표적 기계기술자

蔣英實

"과학기술인 명예의 전당"에서 가져왔으며 약간의 수정이 있습니다.
 

1. 생애와 경력

■ 출생 :
알 수 없음 (개성 또는 경상북도 의성 또는 경상도 동래현)

■ 생몰년 :
약 1383년경 - 1450년경 (이글의 원문에서는 1390년경으로 추정하고 있음)

■ 줄생 및 가계
-본관은 아산 (牙山)
-경상도 동래현에서 미천한 신분으로 출생해 동래현의 관노(官奴) 생활을 했다.
-송 나라 사람이었던 장영실의 8대조 서(壻)가 고려에 귀화, 출사하여 금자광록대부신위대장군으로 아산군(牙山君)에 봉해졌고, 그의 고조(高祖) 득분(得芬)은 정순대부판서운관사를 지냈다고 한다. 그의 부친 성휘(成暉)는 전서(典書, 당시의 판서급 벼슬)로 동래현의 관청 기녀와의 사이에서 장영실을 낳았다. 또한 장영실의 아비는 정실 부인과의 사이에서 딸 하나를 낳았는데, 그 딸이 유명한 천문학자 김담(金淡, 1365∼1464)에게 시집갔다. 결국 김담과 장영실은 처남 매부 사이인 셈이다. 이러한 사연이 인연이 되어 동래현의 관노(官奴)에 불과했던 장영실이 세종대 천문역산 프로젝트에 발탁될 수 있었던 듯하다.

■ 주요 경력 및 연보

• 1383년경 고려말 전서(판서에 해당하는 벼슬) 장성휘의 아들로 태어남.
• 1392년(태조 1, 9세 무렵) 관청(경상도 동래현)의 노비가 됨. 성장하면서 관가에서 연장이나 기계를 다루는 일을 도맡아서 함.
• 141X년(태종때) 도천법(道薦法, 관찰사가 도내의 유능한 자를 임금에게 추천하는 제도)의 시행으로 천거  되어 한양에 올라옴
• 1421년(세종 3, 38세 무렵), 동래 관노의 신분으로 세종의 명에 따라 천문 기계를 배우러 중국에  파견됨
• 1423년(세종 5, 40세 무렵), 상의원 별좌 벼슬을 얻어 노예신분에서 벗어남.
• 1432년(세종 14년, 49세 무렵) ∼ 1433년, 이천과 함께 천문관측 의기를 제작함. 목간의(木簡儀)로 한양의 북극고도 38도 1/4를 측정. 혼천의, 대간의, 소간의, 현주일구, 천평일구, 정남일구, 앙부일구, 일성정시의, 규표 등을 제작.
• 1433년(세종 15, 50세 무렵), 자격루가 일차로 제작됨. 이 공으로 정4품 벼슬인 호군에 오름.
• 1434년(세종 16, 51세 무렵), 이천, 김돈, 김호, 이세형 등과 함께 구리 활자인 갑인자를 만들어 인쇄 능률을 향상시킴. 같은 해 여름, 김빈과 함께 자동 물시계인 자격루를 2년만에 제작 완료, 경복궁 안의 보루각에 설치함.
• 1438년(세종 20, 55세 무렵), 자격루와 혼천의의 기능을 동시에 할 수 있는 옥루(玉漏)를 만들고 흠경각(欽敬閣)을 짓고 설치해 경영함. 상호군의 벼슬에 오름.
• 1441년(세종 23, 58세 무렵) 8월 18일, 세계 최초의 측우기를 발명.
• 1442년(세종 24, 59세 무렵), 임금이 탈 가마를 만듦. 세종대왕이 이 가마를 타고 종묘행차에 나섰으나 가마가 부서지는 바람에 불경죄로 상호군의 직위에서 쫓겨감. 그 후의 행적은 알려지지 않은 채 세상을 떠남.

        (붉은 색으로 된 글은 원문과 달리 수정한 것입니다.)

2. 주요 업적

■ 청동 금속활자 인쇄기술의 혁신에 기여함.

세종 2년(1420, 경자년)과 세종 16년(1434, 갑인년)에 고려시대의 금속활자 인쇄기술을 계승해 보다 획기적으로 기술적인 수준을 높인 경자자와 갑인자를 이천(李?)의 총 책임 하에 주조할 때 탁월한 기계 기술자로서 장영실은 중요한 핵심적인 문제점을 해결하는 역할을 맡아 큰 공을 세웠다. 경자자와 갑인자의 의미에 대해선 이천 항목을 참조.

■ 천문의기 창제 참여
1432년부터 세종의 명에 따라 수행되기 시작해 1437년에 이르러 완성을 본 천문의기와 해시계 등 제작의 프로젝트에 기계기술자로서 참여해 결정적인 역할을 수행했다. 이때 장영실은 총 책임자 이천과의 공동 작업을 통해 대간의, 소간의, 현주일구, 천평일구, 정남일구, 앙부일구, 일성정시의, 규표 등의 천문의기를 제작했다.

■ 자동 물시계 ‘자격루(自擊漏)’와 옥루(玉漏)를 창제함.

많은 천문의기의 제작이 이천과의 공동연구와 작업으로 이루어졌지만, 자격루와 옥루의 창제에는 장영실의 기계 기술자로서의 탁월한 재능이 더욱 빛을 발했다. 수력에 의해 작동되며, 자동으로 시각을 알려주는, 정밀하고 복잡한 기계 장치를 지닌 물시계 자격루는 종래의 물시계가 드러냈던 문제점들을 완벽하게 해결한 획기적인 개발품이었다. 세종의 각별한 관심을 받으며 장영실이 주도한 이 물시계의 제작은 장영실의 지도 하에 수많은 장인 기술자들이 참여해 2년여만인 세종 16년(1434) 여름에 제작 완료되었다. 자격루는 경복궁 경회루 남쪽에 보루각(報漏閣)을 짓고 그 안에 설치하여 관리했으며, 이후 조선의 표준 시계가 되었다. 세종은 이 자격루의 제작에 기뻐하며 장영실을 정4품 벼슬인 호군(護軍)에 임명했고, 장영실은 이에 보답해 다시 4년만에 옥루(玉漏)라는 또 하나의 자동 물시계를 세종 20년(1438)에 제작해 바쳤다. 이 옥루는 흠경각(欽敬閣)이라는 건물을 경복궁 천추전 서쪽에 짓고 그 안에 설치해 세종이 가까이에서 늘 접할 수 있도록 했다.

자격루, 16세기, 지름 93.5cm, 높이 70cm,
수수통 지름 37cm, 높이 199cm, 출처 한국과학사

3. 과학사적 의의

장영실 선생은 조선시대를 대표하는 기계 기술자이다. 15세기 세종대의 시기는 우리의 역사에서 과학기술이 가장 두드러지게 발전했던 시대였다. 이같이 찬란한 세종대의 과학기술 성과 중에서 천문의기와 기계시계 등의 창제는 그의 손을 거치지 않은 것이 없을 정도였다. 자동시보 장치를 지닌 정교한 기계 물시계인 자격루와 옥루의 창제는 현재의 시점에서 보아도 우수한 기계시계이다. 『칠정산내편』 등 자주적인 천문역산의 정리 사업에서 이론화 연구와 함께 정밀한 관측 데이터 확보에 절대적으로 필요한 관측의기의 제작이 모두 그에 의해서 이루어졌다. 대간의, 소간의, 현주일구, 천평일구, 정남일구, 앙부일구, 일성정시의, 규표 등이 이천과의 공동 작업으로 제작되었다. 이처럼 세종대의 과학기술활동에서 가장 중심적인 위치에 있었던 장영실 선생은 동래현의 관노(官奴)라는 사회적으로 매우 불우한 처지였음에도 불구하고 훌륭한 삶을 살았기에 우리의 귀감이 될만한 대표적인 인물로 꼽을만하다고 하겠다.

4. 근거 자료

■『세종실록』 권61, 세종 15년 9월 16일(을미) / 안숭선에게 명하여 장영실에게 호군의 관직을 더해 줄 것을 의논하게 하다.

안숭선에게 명하여 영의정 황희와 좌의정 맹사성에게 의논하기를,
“행 사직(行司直) 장영실(蔣英實)은 그 아비가 본대 원(元)나라의 소·항주(蘇杭州) 사람이고, 어미는 기생이었는데, 공교(工巧)한 솜씨가 보통 사람에 뛰어나므로 태종께서 보호하시었고, 나도 역시 이를 아낀다. 임인·계묘년 무렵에 상의원(尙衣院) 별좌(別坐)를 시키고자 하여 이조 판서 허조와 병조 판서 조말생에게 의논하였더니, 허조는, ‘기생의 소생을 상의원에 임용할 수 없다.’고 하고, 말생은 ‘이런 무리는 상의원에 더욱 적합하다.’고 하여, 두 의논이 일치되지 아니하므로, 내가 굳이 하지 못하였다가 그 뒤에 다시 대신들에게 의논한즉, 유정현(柳廷顯) 등이 ‘상의원에 임명할 수 있다.’고 하기에, 내가 그대로 따라서 별좌에 임명하였었다. 영실의 사람됨이 비단 공교한 솜씨만 있는 것이 아니라 성질이 똑똑하기가 보통에 뛰어나서, 매양 강무할 때에는 나의 곁에 가까이 모시어서 내시를 대신하여 명령을 전하기도 하였다. 그러나 어찌 이것을 공이라고 하겠는가. 이제 자격궁루(自擊宮漏)를 만들었는데 비록 나의 가르침을 받아서 하였지마는, 만약 이 사람이 아니더라면 암만해도 만들어 내지 못했을 것이다. 내가 들으니 원나라 순제(順帝) 때에 저절로 치는 물시계가 있었다 하나, 그러나 만듦새의 정교함이 아마도 영실의 정밀함에는 미치지 못하였을 것이다. 만대에 이어 전할 기물을 능히 만들었으니 그 공이 작지 아니하므로 호군(護軍)의 관직을 더해 주고자 한다.”
하니, 희 등이 아뢰기를,
“김인(金忍)은 평양의 관노였사오나 날래고 용맹함이 보통 사람에 뛰어나므로 태종께서 호군을 특별히 제수하시었고, 그것만이 특례가 아니오라, 이 같은 무리들로 호군 이상의 관직을 받는 자가 매우 많사온데, 유독 영실에게만 어찌 불가할 것이 있겠습니까.”
하니, 임금이 그대로 따랐다.

■『세종실록』 권65, 세종 16년 7월 1일(병자) / 새로 만든 누기(자격루)의 구조와 원리 및 보관 장소와 누기 명의 내용.

이날부터 비로소 새 누기(漏器)를 썼다. 임금이 예전 누기가 정밀하지 못한 까닭으로 누기를 고쳐 만들기를 명하였다. 파수용호(播水龍壺)는 넷인데, 크고 작은 차이가 있고, 수수용호(受水龍壺)는 둘인데, 물을 바꿀 때에 갈아 쓴다. 길이는 11척 2촌이고, 둘레의 직경(直徑)은 1척 8촌이다. 살대[箭]가 둘인데, 길이가 10척 2촌이고, 앞 면(面)에는 12시(時)로 나누고, 매시(每時)는 8각인데, 초(初)와 정(正)의 여분(餘分)이 아울러 1백 각이 된다.

각은 12분으로 나눈다. 밤의 살대[箭]는 예전에는 21개가 있었는데, 한갓 바꾸어 쓰기에만 번거로우므로, 다시 수시력(授時曆)에 의거하여 낮과 밤에 오르고 내리는 것으로 구분하여, 이기(二氣)로 요약하여 살대[箭] 한 개를 당하게 하니, 무릇 살대[箭]가 12개이다. 간의(簡儀)와 참고하면 털끝만치도 틀리지 아니한다. 임금이 또 시간을 알리는 자가 차착(差錯)됨을 면치 못할까 염려하여, 호군(護軍) 장영실(蔣英實)에게 명하여 사신 목인(司辰木人)을 만들어 시간에 따라 스스로 알리게 하고, 사람의 힘을 빌리지 아니하도록 하였으니, 그 제도 는 아래와 같다. 먼저 각(閣) 3간[楹]을 세우고, 동쪽 간[楹] 자리[座]를 두 층으로 마련하여, 윗 층에는 세 신(神)을 세우되, 하나는 시를 맡아 종(鐘)을 울리고, 하나는 경(更)을 맡아 북을 울리며, 하나는 점(點)을 맡아 징을 울린다. 중간 층의 밑에는 평륜(平輪)과 순륜(循輪)을 설치하고 12신을 벌여 세워서, 각각 굵은 철사[鐵條]로서 줄기를 만들어 능히 오르내리게 하며, 각각 시패(時牌)를 들고서 번갈아 시간을 알린다. 그 기계의 운행하는 술법은, 가운데 간에 다락[樓]을 설치하여, 위에는 파수호(播水壺)를 벌여 놓고, 아래에는 수수호(受水壺)를 놓는다.

병[壺] 위에는 네모진 나무를 꽂되, 속이 비고, 면(面)도 허(虛)하게 하여, 길이는 11척 4촌(寸)이고, 나비는 6촌, 두께는 8푼, 깊이는 4촌이다. 빈 속에는 간격이 있고, 겉에서 한 치 가량 들어가게 한다. 왼쪽에는 동판(銅板)을 설치하여, 길이는 살대[箭]에 준하고, 넓이는 2촌인데, 판면(板面)에는 구멍 열 둘을 뚫어서 구리로 만든 작은 구슬을 받도록 하되, 구슬의 크기는 탄알[彈丸]만 하며, 아홉 구멍에 모두 기계가 있어서 여닫을 수 있도록 하여, 12시간을 주장하게 하고, 오른쪽에도 동판을 설치하되, 길이는 살대에 준하고, 나비는 2촌 5푼인데, 판면에는 25개의 구멍을 뚫어, 또한 작은 구리 구슬을 왼쪽과 같이 받게 한다.판(板)은 12살대에 준하여 모두 12판인데, 절기에 따라 갈아 쓰며, 경과 점을 주장하게 한다. 물을 받는 병에 살대를 띄우고, 살대 머리에 받드는 가로쇠[橫鐵]가 젓가락과 같은 것이 있는데, 길이는 4촌 5푼이고, 병 앞에 오목한 자리가 있고, 오목한 가운데 넓은 판(板)을 비스듬히 놓아, 머리는 네모지고, 속이 빈 나무 밑에 닿고, 꼬리는 동쪽 간[楹] 자리 밑에 이른다. 간막이 넷을 설치하여 용도(甬道)의 모양과 같이 하고, 간막이 위에는 큰 철환(鐵丸)을 놓되, 크기는 계란만 하게 한다.

왼쪽의 12개는 시(時)를 주장하고, 중간 5개는 경(更)과 매경의 초점(初點)을 주장하며, 오른쪽 20개는 점(點)을 주장한다. 그 철환을 놓아 둔 곳에는 모두 철환이 드나드는 데 열고 닫히는 것이 있고, 또 가로된 기계가 있어 설치하였는데, 그 기계의 모양은 숟가락과 같고, 한쪽끝은 굽게 하여 고리처럼 걸리게 하고, 한쪽 끝은 둥글게 하여 구리 구슬을 받도록 되었다. 중간 허리에는 둥근 축이 있어서 내리고 올리도록 되었으며, 그 둥근 끝은 구리통[銅筒]의 구멍에 닿는다. 구리통은 둘이 있어, 간막이 위에 비스듬이 설치하였는데, 왼쪽 것은 길이가 4척 5촌이고, 둘레의 직경은 1촌 5푼인데, 시를 주장하게 하며, 아랫쪽에는 12구멍을 뚫었다. 오른쪽 것은 길이가 8척이고, 둘레의 직경은 왼쪽 통과 같은데, 경점(更點)을 주장하며, 아랫쪽에 25개의 구멍을 뚫고, 구멍마다 모두 기계가 있다.


처음에는 구멍을 모두 열리게 하여, 동판의 작은 구리 구슬이 내려져서 기계를 움직이면, 그 기계가 스스로 구멍을 덮어 막아서 다음 구리 구슬이 굴러 지나가는 길이 되게 하여, 차례차례로 모두 그렇게 된다. 동쪽 간의 자리 웃층의 밑에 왼쪽에는 짧은 통 둘을 달았는데, 하나는 구리 구슬을 받고, 하나는 안에 숟가락 같은 기계를 설치하여, 숟가락의 둥근 끝이 반쯤 나와서 구리 구슬을 받는 통 밑에 닿는다. 오른쪽에는 둥근 기둥과 네모진 기둥을 각각 둘씩 세우고, 둥근 기둥은 속이 비게 하여 안에 기계를 설치하였는데, 모양이 역시 숟가락과 같고, 반은 나오고 반은 들어가게 하며, 왼쪽 기둥은 다섯이고, 오른쪽 기둥은 열이다. 네모진 기둥은 작은 통을 비스듬히 꿰어서 기둥마다 각각 네 개씩으로 되었다.

한 끝은 연잎 모양으로 되고, 한 끝은 용의 입 모양으로 되어, 연잎은 구리 구슬을 받고, 용의 입은 구리 구슬을 뱉는다. 용의 입과 연잎은 위와 아래가 서로 닿고, 그 위에 별도로 짧은 통 두 개를 달아 놓았는데, 하나는 경을 가리키는 구슬을 받고, 하나는 점을 가리키는 구슬을 받는다. 오른쪽 네모진 기둥은 연잎마다 아래에 곧은 짧은 통 두 개와 가로된 짧은 통 한 개를 붙이고, 그 가로된 통의 한쪽 끝을 왼쪽 기둥 네모진 기둥의 연잎 아래에 닿게 한다. 왼쪽 둥근 기둥의 다섯 숟가락과 오른쪽 둥근 기둥의 다섯 숟가락은 그 둥근 끝이 각각 용의 입과 연잎의 사이에 닿는다. 오른쪽 둥근 기둥의 다섯 숟가락은 그 둥근 끝이 반은 직통(直筒) 안으로 들어 갔는데, 파수호의 누수가 수수호에 내려서 모이면, 떠 있던 살대[浮箭]가 점점 올라와서 시간에 응하여, 왼쪽 동판(銅版) 구멍의 기계를 건드리고, 작은 구리 구슬이 떨어져 내려서 구리 통에 굴러 들어가, 구멍으로 좇아 떨어져서 그 기계를 건드리면, 기계가 열리고, 큰 구슬이 떨어져 자리 밑에 달린 짧은 통에 굴러 들어가서 떨어지면서 숟가락 같은 기계[機匙]를 움직이면, 기계의 한 끝이 통 안으로부터 스스로 시간을 맡은 신의 팔을 치받으면, 곧 종이 울린다. 경점도 그렇게 하되, 다만 경을 울리는 구슬[更丸]은 달려 있는 짧은 통에 들어가서 떨어지면서 숟가락 같은 기계를 돌리면, 왼쪽 둥근 기둥 가운데로부터 경을 맡은 신의 팔을 치받아서 북을 올리고, 점통(點筒)에 굴러들어가서 다시 초점(初點)의 기계를 돌리면, 오른쪽 기둥 가운데로부터 점을 맡은 신의 팔을 치받아서 징을 울리고, 연잎 밑에 곧은 작은 통에 들어가 그친다.

그 굴러 들어가는 곳에는 기계를 설치하여, 처음에는 경을 알리는 구슬[更丸]의 길이 막혔다가, 굴러들어감에 미쳐서는 들어간 길이 닫히고, 경의 길이 열린다. 나머지 경에도 모두 그렇다. 5경이 마치기를 기다려서 빗장을 뽑고 나온다. 매경(每更) 2점(點) 이하의 구리 구슬은 달려 있는 짧은 통에 떨어져 들어갔다가, 연잎으로 굴러들어가서 그 점의 기계를 건드리고 그친다. 다음 점의 구리 구슬이 굴러 지나가면서 또 그 점의 기계를 건드리고 그친다. 그 구리 구슬이 그치는 통에는 구멍이 있고, 빗장을 질러서, 닫혔다가 점의 구리 구슬이 떨어지면서 그 맨 아래의 기계를 건드리면, 기계에 이은 쇠줄이 차례로 모든 빗장을 뽑고, 앞서 3점의 구리 구슬과 더불어 일시에 함께 내려온다. 그 시간을 주장하는 큰 구슬이 달려 있는 짧은 통에 떨어져 둥근 기둥에 붙은 통에 굴러들어가 떨어지면서 가로나무[橫木]의 북쪽 끝을 밟는다. 나무의 길이는 6척 6촌이고, 나비는 1촌 5푼이며, 두께는 1촌 7푼인데, 가로나무의 가운데 허리의 주가 되는 짧은 기둥이 좁은 가로나무에 닿돌고 원축(圓軸)을 붙여서오르내리게 하도록 되었다. 가로나무의 남쪽 끝에는 손가락같은 둥근 나무를 세웠는데, 길이는 2척 2촌이고, 시간을 알리는 신의 발 밑에 닿는다.

발 끝에는 작은 윤축(輪軸)이 있는데, 큰 구슬이 떨어지면서 북쪽 끝을 누르면, 남쪽 끝이 올라가면서 신의 발을 받들어 자리 중간층의 위에 오른다. 가로나무의 북쪽 끝의 북쪽에 작은 판을 세워서 여닫게 하였는데, 판에는 쇠줄이 있어서, 위로는 시간을 주장하는 매달린 통[懸筒]의 숟가락 같은 기계에 연(連)하여, 숟가락이 움직이면, 판(板)이 열려서 앞에 구리 구슬이 나오게 한다. 가로나무의 남쪽 끝이 낮아지면서 시간을 알리는 신(神)이 윤면(輪面)에 돌아오고, 다음 시간의 신(神)이 곧 대신하여 올라온다. 그 바퀴가 도는 제도는 바퀴 밖에 작은 판(板)을 가로 놓되, 길이는 1척 가량으로 하고, 그 가운데에 4, 5촌 가량 깊이의 구덩이를 파서 동판(銅板)을 그 위에 가로 올려 놓되, 그 세(勢)를 순하게 기울게 하며, 한쪽 끝에 축(軸)을 설치하여 열리고 닫히게 한다. 시간을 알리는 발[足]이 처음은 동판(銅板)아래로 반 치[半寸]쯤 들어갔다가 올라가면, 동판이 열려서 올라오고, 올라오면 도로 닫힌다. 그 시간이 다하여 윤면(輪面)에 돌아오면, 발끝에 쇠바퀴가 순하게 동판을 굴리면서 내려와서 잠시도 멈추지 아니한다. 다음 시간의 신(神)도 그러하다. 무릇 모든 기계가 다 숨겨져 있고 드러나지 아니하여, 보이는 것은 관대(冠帶)를 갖춘 목인(木人)뿐이다. 이것이 그 대략의 모양이다. 김빈(金)에게 명하여 명(銘)과 아울러 서(序)를 짓게 하니, 그 글에 이르기를,

“제왕의 정치는 때를 조화하게 하고, 날을 바르게 하는 것보다 중함이 없고, 상고해 실험하는 법칙은 의상(儀象)과 귀루(晷漏)에 있으니, 대저 의상(儀象)이 아니면 천지의 운행을 살필 수 없고, 귀루(晷漏)가 이니면 밤낮의 한계를 표준할 수 없다. 천년의 긴 세월은 일각(一刻)의 틀리지 아니함에서 비롯하고, 모든 공적의 빛남은 촌음(寸陰)을 헛되게 하지 아니하는 데에 말미암는 까닭으로, 역대의 성신(聖神)들이 하늘에 순응하여 나와서 다스리되, 여기에 삼가지 않음이 없었다. 공경히 생각하건대, 우리 주상 전하께서는 요(堯)임금의 하늘을 공경하는 마음을 두시고, 대순(大舜)의 선기옥형(璇璣玉衡)을 만드는 뜻을 몸받으시어, 이에 유사(攸司)에게 명하여 의상을 제작하여 측후(測候)의 근거를 삼고, 인해 누기(漏器)를 새로 만들어 시각(時刻)을 바르게 하여, 궁궐 안 서쪽에 각(閣) 세 간을 세우고, 호군 장영실(蔣英實)에게 명하여 시간을 맡는 목인 3신(神)과 12신을 만들어 닭과 사람의 직책을 대신하게 하였다. 동쪽 간에는 좌(座) 두 층을 마련하여 삼신(三辰)을 윗층에 두되, 하나는 앞에 놓인 종을 쳐서 시간을 알리고, 하나는 앞에 놓인 북을 쳐서 경을 알리고, 하나는 앞에 놓인 징[鉦]을 쳐서 점(點)을 알리게 하였다. 12신은 각각 신패(辰牌)를 잡고 둘러서며, 평륜(平輪)이 중간 층의 밑에 숨겨져서 때에 따라 번갈아 올라온다. 가운데 간[中楹]의 중간에는 병[壺]을 놓고 기계를 설치하여, 철환(鐵丸)을 써서 그 기계를 돌린다. 시간이 이를 때마다 여러 신(神)이 문득 응한다. 의상을 참고 연구하매 하늘과 어긋나지 아니하여, 참으로 귀신이 있어 지키는 것 같았으니, 보는 자가 놀라고 감탄하지 않는 자가 없었다. 실로 우리 동방(東方)의 전고에 없는 거룩한 제도이다. 드디어 그 집을 보루각(報漏閣)이라 이름하고, 신(臣) 빈()에게 명하여 장차 후래에 밝게 보이게 하시니, 신이 절하고 명(銘)을 지어 드립니다.”

하고, 명(銘)에 이르기를,

“음양(陰陽)이 번갈아서 밤과 낮이 바뀌어지고, 하늘도 말 없이 돌아 신공(神功)이 자취 없네. 이루시고 보필하여 귀루(晷漏)를 지었도다. 황제의 창작이나, 역대로 법은 달라, 우리 동쪽 나라도 옛 제도가 허술하더니, 크나큰 이 제도를 비로서 만드셨네. 우리 임금 밝으시어 선기옥형(璇璣玉衡) 만들고서, 누기(漏器)도 새로 하니, 파수호(播水壺)가 네 개이고, 수수호(受水壺)가 두 개인데, 밤과 낮이 바뀜이 각에서 차츰 비롯하여 산법(算法)을 세우시되, 이륙(二六)으로 보였도다. 조두(勺斗)를 치는 것은 시간이 어긋날까, 목인(木人)을 만들어서 수직(守直)을 아니 쓰네. 여러 신(神)을 만들어서 누수(漏水)를 맡게 하고, 높은 집을 이룩하여 상하 좌석 마련하고, 저기 있는 동편 간[東楹]에는 3신이 위에 있어, 종과 북과 징 하나씩을 나누어 가지고서 닭의 울음 대신하니, 그 소리 질서(秩序) 있네. 아래에는 12신이 신패(辰牌)를 가지고서 평륜면(平輪面)에 둘러 있어, 번갈아 오르면서 시간을 알리도다. 그 기계 연구하니 가운데 간[中楹]이 징험일세. 층루(層樓)를 막았는데, 잇대어 병을 놓고, 두 개의 동판(銅板)에다 구멍 뚫고, 살대를 꽂아 기계를 더하고서 철환을 받게 하여, 호면(壺面)에 세웠도다. 살대[箭]가 올라가면 기계가 움직이고, 철환이 떨어져 굴러가는 길이 비꼈는데, 신의 밑에 닿았도다. 두 갈래가 넷으로 나뉘어서 골목길과 같았도다. 통을 좌우로 운전하여 철환을 받게 하고, 통에는 기계 구멍[機竅]이 동판(銅板)의 수(數)와 같도다. 별도로 큰 철환이 통 가에 벌여 있어, 번갈아 기계가 발동하여 번개처럼 빠르도다. 기계가 닿는 곳에 사신(司辰) 직책 다하여서, 보는 이가 감탄하네. 거룩할사, 이 제도는 하늘 따라 법 만드니, 천지조화 짝지어서 범위(範圍)가 틀림 없네. 적은 시각 아껴 써서 모든 공적 빛났도다. 그 나라에 사는 백성 스스로 감화하여 어기지 아니하네. 표준을 세우고서 무궁토록 보이도다.”


하였다. 보루각(報漏閣)에 새 누기(漏器)를 놓고 서운관생(書雲觀生)으로 하여금 번갈아 입직(入直)하여 감독하게 하였다. 경회루의 남문과 월화문(月華門)·근정문(勤政門)에 각각 금고(金鼓)를 설치하고, 광화문에 대종고(大鍾鼓)를 세워서, 당일 밤에 각 문의 쇠북을 맡은 자가 목인(木人)의 금고 소리를 듣고는 차례로 전하여 친다. 영추문(迎秋門)에도 큰 북을 세우고, 오시에 목인의 북소리를 듣고 또한 북을 치고, 광화문의 북을 맡은 자도 전하여 북을 친다. 경회루 남문과 영추문·광화문은 서운관생이 맡고, 나머지 문은 각각 그 문에 숙직하는 갑사들이 맡았다. 영실(英實)은 동래현(東萊縣) 관노(官奴)인데, 성품이 정교(精巧)하여 항상 궐내의 공장(工匠) 일을 맡았었다.

■『세종실록』 권70, 세종 20년 1월 7일(임진) / 흠경각이 완성되어 김돈에게 기문을 짓게 하다.

흠경각(欽敬閣)이 완성되었다. 이는 대호군 장영실(蔣英實)이 건설한 것이나 그 규모와 제도의 묘함은 모두 임금이 마련한 것이며, 각은 경복궁 침전 곁에 있었다. 임금이 우승지 김돈(金墩)에게 명하여 기문을 짓게 하니, 이에 말하기를,
“상고하건대, 제왕이 정사를 하고 사업을 이루는 데에는 반드시 먼저 역수(曆數)를 밝혀서 세상에 절후를 알려 줘야 하는 것이니, 이 절후를 알려 주는 요결(要訣)은 천기를 보고 기후를 살피는 데에 있는 것이므로, 기형(璣衡)과 의표를 설치하게 되는 것이다. 그러므로 이를 상고하고 징험하는 방법이 지극히 정밀하여 한 기구 한 형상만으로는 능히 바르게 할 수 없다. 우리 주상 전하께서 이 일을 맡은 자에게 명하여 모든 의기(儀器)를 제정하게 하였는데, 대소 간의(大小間儀)·혼의(渾儀)·혼상(渾象)·앙부일구(仰釜日晷)·일성정시(日星定時)·규표(圭表)·금루(禁漏) 같은 기구가 모두 지극히 정교하여 전일 제도보다 훨씬 뛰어나 오직 제도가 정밀하지 못하고, 또 모든 기구를 후원(後苑)에다 설치하였으므로 시간마다 점검하기가 어려울까 염려하여, 이에 천추전(千秋殿) 서쪽 뜰에다 한 간 집을 세웠도다.


풀[糊]먹인 종이로 일곱 자 높이의 산을 만들어 집 복판에 설치하고, 그 산 안에다 옥루기(玉漏機) 바퀴를 설치하여 물로써 쳐올리도록 하였다. 금으로 해를 만들었는데 그 크기는 탄자만 하고, 오색 구름이 둘러서 산허리 위를 지나도록 되었는데, 하루에 한 번씩 돌아서 낮에는 산 밖에 나타나고 밤에는 산 속에 들어가며, 비스듬한 형세가 천행에 준하였고, 극의 멀고 가까운 거리와 돋고 지는 분수가 각각 절기를 따라서 하늘의 해와 더불어 합치하도록 되어 있다. 해 밑에는 옥으로 만든 여자 인형 넷이 손에 금 목탁을 잡고 구름을 타고, 동·서·남·북 사방에 각각 서 있어 인·묘·진시 초정(初正)에는 동쪽에 섰는 여자 인형이 매양 목탁을 치며, 사·오·미시 초정에는 남쪽에 섰는 여자 인형이 목탁을 치고, 서쪽과 북쪽에도 모두 이렇게 한다. 밑에는 네 가지 귀형(鬼形)을 만들어서 각각 그 곁에 세웠는데 모두 산으로 향하여 섰으며, 인시가 되면 청룡신(靑龍神)이 북쪽으로 향하고, 묘시에는 동쪽으로 향하며, 진시에는 남쪽으로 향하고, 사시에는 돌아서 다시 서쪽으로 향하는 동시에 주작신(朱雀神)이 다시 동쪽으로 향하는데, 차례로 방위를 향하는 것은 청룡이 하는 것과 같으며, 딴 것도 모두 이와 같다.

산 남쪽 기슭에는 높은 축대(築臺)가 있어, 시간을 맡은 인형 하나가 붉은 비단옷 차림으로 산을 등지고 섰으며, 인형 무사 셋은 모두 갑옷 차림인데 하나는 종과 방망이를 잡고서 서쪽을 향해서 동쪽에 섰고, 하나는 북[鼓]과 부채를 잡고 동쪽을 향해 서쪽에서 약간 북쪽으로 가까운 곳에 섰고, 하나는 징[鉦]과 채쭉을 잡고 동쪽을 향해서 서쪽에서 약간 남쪽으로 가까운 곳에 서 있어서, 매양 시간이 되면 시간을 맡은 인형이 종 치는 인형을 돌아보고, 종 치는 인형도 또한 시간을 맡은 인형을 돌아보면서 종을 치게 되며, 매경(每更)마다 북과 부채를 잡은 인형이 북을 치고, 매점마다 징과 채를 잡은 인형은 징을 치는데, 서로 돌아보는 것은 종 치는 인형과 같으며, 경·점마다 북 치고 징 치는 수효는 모두 보통 시행하는 법과 같다.

또 산 밑 평지에는 열두 방위를 맡은 신들이 각각 제자리에 엎드려 있고, 열도 방위 신 뒤에는 각각 구멍이 있어 상시에는 닫혀 있다가 자시(子時)가 되면 쥐 모양으로 만든 신 뒤에 구멍이 저절로 열리면서 인형 옥녀(玉女)가 자시패를 가지고 나오며, 쥐 모양으로 만든 신은 그 앞에 일어선다. 자시가 다 가면 옥녀는 되돌아서 구멍에 들어가는 동시에 구멍이 저절로 닫혀지고 쥐 모양의 신도 제 위치에 도로 엎드린다. 축시가 되면 소 모양으로 만든 신 뒤의 구멍이 저절로 열리면서 옥녀가 또한 나오며, 소 모양의 신도 일어나게 되는데, 열두 시간이 모두 이렇게 되어 있다. 오방위(午方位) 앞에는 또 축대가 있고 축대 위에는 기울어진 그릇을 놓았고 그릇 북쪽에는 인형 관원이 있어, 금병(金甁)을 가지고 물을 따르는 형상인데 누수 남은 물을 이용하여 끊임없이 흐르며, 그릇이 비면 기울고 반쯤 차면 반듯해지며, 가득 차면 엎어져서 모두 옛말과 같이 되어 있다. 또 산 동쪽에는 봄 3개월 경치를 만들었고, 남쪽에는 여름 경치를 꾸몄으며, 가을과 겨울 경치도 또한 만들어져 있다. 《시경》 빈풍도(詩經風圖)에 의하여 인물·조수·초목 여러 가지 형용을 나무를 깎아 만들고, 절후에 맞추어 벌려 놓았는데 칠월 한 편의 일이 갖추어지지 않은 것이 없다. 집 이름을 흠경이라 한 것은 《서경》 요전(堯典)편에 ‘공경함을 하늘과 같이 하여, 백성에게 절후를 알려 준다[欽若昊天, 敬授人時]’는 데에서 따온 것이다.

대저 당우 시대로부터 측후(測候)하는 기구는 그 시대마다 각자 제도가 있었으나, 당·송 이후로 그 법이 점점 갖추어져서 당나라의 황도유의(黃道遊儀)·수운혼천(水運渾天)과 송나라의 부루표영(浮漏表影)·혼천의상(渾天儀象)과 원나라의 앙의(仰儀)·간의(簡儀) 같은 것은 모두 정묘하다고 일렀다. 그러나 대개는 한 가지씩으로 되었을 뿐이고 겸해서 상고하지는 못했으며, 운용하는 방법도 사람의 손을 빌린 것이 많았는데 지금 이 흠경각에는 하늘과 해의 돗수와 날빛과 누수 시각이며, 또는 사신(四神)·십이신(十二神)·고인(鼓人)·종인(鍾人)·사신(司辰)·옥녀(玉女) 등 여러 가지 기구를 차례대로 다 만들어서, 사람의 힘을 빌리지 않고도 저절로 치고 저절로 운행하는 것이 마치 귀신이 시키는 듯하여 보는 사람마다 놀라고 이상하게 여겨서 그 연유를 측량하지 못하며, 위로는 하늘 돗수와 털끝만큼도 어긋남이 없으니 이를 만들은 계교가 참으로 기묘하다 하겠다. 또 누수의 남은 물을 이용하여 기울어지는 그릇을 만들어서 하늘 돗수의 차고 비는 이치를 보며, 산 사방에 빈풍도(風圖)를 벌려 놓아서 백성들의 농사하는 어려움을 볼 수 있게 하였으니, 이것은 또 앞 세대에는 없었던 아름다운 뜻이다.

임금께서 여기에 항상 접촉하고 생각을 깨우쳐서, 밤낮으로 근심하는 뜻을 곁들였으니, 어찌 다만 성탕(成湯)의 목욕반(沐浴盤)과 무왕의 호유명(戶銘)과 같을 뿐이리오. 그 하늘을 본받고 때를 좇음에 흠경하는 뜻이 지극하며 백성을 사랑하고 농사를 중하게 여기시니, 어질고 후한 덕이 마땅히 주나라와 같이 아름답게 되어 무궁토록 전해질 것이다. 흠경각이 완성되자 신에게 명하시어 그 사실을 기록하게 하심으로 삼가 그 줄거리를 적어서 절하고 머리를 조아리며 바치나이다.”
하였다.

■『세종실록』 권95, 세종 24년 3월 16일(정축) / 대호군 장영실이 만든 안여가 견실하지 못하여 의금부에 내려 국문하다.

“대호군(大護軍) 장영실(蔣英實)이 안여(安輿)를 감조(監造)하였는데, 견실하지 못하여 부러지고 허물어졌으므로 의금부에 내려 국문하게 하였다.”

측우기(측우대만 진품), 기상청 소장

금영측우기, 기상청 소장

5. 참고문헌

남문현·손욱, 2002 『전통 속의 첨단 공학 기술』(김영사)
남문현, 1995 『한국의 물시계』(건국대출판부)
전상운, 2000 『한국과학사』(사이언스북스)
朴星來, 1997 『세종시대의 과학기술, 그 현대적 의미』(한국과학재단)
박성래, 1997.6 "세종의 과학과 천문" 『어문연구』94호, 27-36쪽
박성래, 1993.1 "세종대 과학 발달의 뜻과 그 계승" 『세종학연구』(세종대왕기념사업회) 제8호
朴星來, 1984 "세종조의 천문학 발달", 『세종조문화연구 (Ⅱ)』(한국정신문화연구원): 97-153.
全相運, 1966 "15世紀 前半 李朝科學技術史 序說", 『一山金斗鐘博士稀壽紀念論文集』

6. 사진및 전시물 정보

금영측우기, 기상청 소장
금영측우기, 기상청 소장-02
자격루, 16세기, 지름 93.5cm, 높이 70cm, 수수통 지름 37cm, 높이
199cm, 출처 한국과학사
측우기(측우대만 진품), 기상청 소장
앙부일구, 18세기, 청동은입사, 시반 지름 24.1cm, 출처 한국과학사
일성정시의(복원), 1437, 출처 한국과학사
현주일구, 세종대왕기념관 소장
휴대용 앙부일구, 18세기, 상아, 3.3x5.6x1.6cm, 출처 한국과학사