해시계

과학선현 장영실 주요업적

1. 명칭 : 앙부일구(仰釜日晷,앙부일귀,앙부일영) 해시계 보물제845호

3. 구조
그림자를 받는 면이 오목한 것/수평인 것/연직으로 벽면을 이룬 것 등이 있으며 오목한 반구형이 일반형이다. 오석(검은 색깔의 광택이 있는 돌)에 반지름30cm의 반구(半球)를 파고, 그 안에 동지에서 하지에 이르는 24절기를 새겨 수직으로 시각의 선(절후선)을 그렸다. 여기에 북극을 가리키는 바늘(영침)이 꽂혀 있어 햇빛이 바늘에 닿으면 그 그늘이 오목한 부분에 나타나므로 그 위치로써 시각을 헤아렸다. 반구형(半球型)의 대접 모양에 네 발이 달려 있는데, 동지에서 하지에 이르는 24절기를 13선의 계절선(季節線:緯線)으로 나타내고, 이에 수직으로 시각선 (時刻線:子午線)을 그었으며, 시표(時標)는 북극을 향해 비스듬히 세워졌다.

4. 설명
세종 19년(1437년)에 정초(鄭招), 장영실(蔣英實) 등의 과학자들이 많은 기술자를 지도하여 만든 것으로, 솥 모양으로 생겼기 때문에 이 이름이 붙여졌다.혜정교(惠政橋)와 종묘 남가(南街)에 각각 석대를 쌓아 그 위에 설치하여 한국 최초의 공중시계 역할을 하다가 임진왜란 때 유실되어 없어지고, 2∼3세기후에 만들어진 2개의 앙부일구가 남아 보물로 지정되었다.
① 지름 35.2cm, 높이 14cm. 재료 흑칠청동(黑漆靑銅).1713년(숙종 39) 이전 1654년(효종 3) 이후 제작.
② 지름 24.3cm. 재료 흑칠 청동. 1713년 한양의 북극고가 서구의 도법(度法)에 의하여 측정된 이후 제작.

앙부일구에 관한 실험

자격루(自擊漏), 자동시보기(自動時報器)

종루의 종소리는 무엇을 기준으로 쳤을까? 어떻게 시간을 알았을까? 그 시각을 제공해 준 것이 바로 자격루였다. 자동 시보장치가 달린 자격루는 세종대 과학기술의 최고봉으로 평가받는 것으로 조선시대에 거의 통관해 종루, 종각(보신각)의 종에 정확한 시간을 제공했다.

조선시대 서울은 시계, 時報의 도시라고 해도 좋을 정도로 시간생활의 몫이 컸다. 경복궁 또는 창덕궁 자격루에서 측정된 시각이 저녁과 새벽에는 종, 북, 징으로 계속 울리고 있었다. 왕조를 세운 뒤 태조, 태종 때도 밤의 更點을 측정하는 물시계(漏刻, 漏器, 更點之器)가 만들어졌지만 세종대에 이르러 왕은 시계 자체가 정밀하지 못하여 이것을 지키는 사람들이 시각을 알리는 데 착오가 있으면 중벌을 면치 못한다는 것을 항상 염려하여 이를 해결하기 위해 장영실에게 "사람의 힘을 빌리지 않고 시각에 따라 스스로 알릴 수 있는 시계"를 만들 것을 명령하여 1434년(세종 16)에 自擊漏가 만들어졌다.(세종실록 64, 1가나), 이 시계는 "시각을 맡을 나무 인형을 만들어 물시계를 지키는 관리의 노고를 덜어 주도록" 만든 것으로 궁중에 설치된 자격루라고 하여 自擊宮漏, 禁漏라고 하기도 하고 보루각에 설치되었다고 하여 보루각 자격루라고 부르기도 하였다. 이 시계는 나무인형이 종, 북, 징을 쳐서 각각 시, 경, 점을 알리고 시를 알리는 팻말(時牌)을 보여 시의 경과를자동적으로 알려주는 천문시계로서, 중국 원나라 順帝 때 만든 궁루보다 더 정교하다는 평을 받았다.
자격루 유물은 현재 덕수궁 광명문에 안치되어 있는 것이 유일하다. 이 자격루는 경복궁 것이 제작된지 꼭 100년이 되는 1534년(중종 29)에 만들어 창덕궁에 설치한 것으로 1938년에 덕수궁에 미술관을 만들면서 옮겨 놓은 것이다. 덕수궁 광명문의 안치 상태는 시설물을 보관하는 형태에 불과한 것으로 실제 사용시의 장치형태는 아니다. 위의 사진은 조선 시대 물시계인 자격루의 모형을 본 따 만든 것이다.

갑인자 (甲寅字)

1434년(세종 16)에 만든 동활자(銅活字). 위부인자(衛夫人字)라고도 한다. 왕명을 받아 중추원지사(中樞院知事) 이천(李)·직제학 김돈(金墩)·직전(直殿) 김호(金鎬)·호군(護軍) 장영실(蔣英實)·사역원첨지사(司譯院僉知事) 이세형(李世衡)·사인(舍人) 정척(鄭陟)·주부(主簿) 이순지(李純之) 등이 경연(經筵)에 소장하고 있는 《효순사실(孝順事實)》《위선음즐(爲善陰)》《논어》 등 명(明)나라 초기 판본(版本)을 자본(字本)으로 삼고, 모자라는 글자는 진양대군(晉陽大君)의 글씨를 본떠서 만든 것으로, 20여 만 자나 주조하였다. 이 갑인자는 경자자(庚子字)보다 좀 크고 훌륭하다. 현존하는 것은 없고, 그 인쇄본으로 《신편음점성리군서구해(新編音點性理群書句解)》(2책) 《증간왕장원집주분류 소등파선생시(增刊王狀原集注分類蘇東坡先生詩)》《신간대자부음석문삼주(新刊大字附音釋文三注)》가 있다.

http://210.104.239.1/history/book/A-5/A5-4-12.htm

혼천의

천체의 운행과 그 위치를 측정하여 천문시계의 구실을 하였던 기구. 혼의 혼의, 또는 옥형이라고도 한다. 하늘의 적도· 황도· 자오선 등에 해당되는 여러 개의 둥근 테를 구형으로 짜맞춘 것으로, 기원전 2세기경 중국에서 처음 만들어졌다. 우리 나라에서는 1433년(세종 15년)에 이천· 장영실 등이 감독하여 처음 만든 뒤로 천문역법의 표준 시계와 같은 구실을 하게 되었다. 천구의와 함께 물레방아를 동력으로 해서 움직이는 시계장치와 연결되어, 천체의 운행과 맞게 돌아가도록 되어 있는 이른바 "천문시계"이다.

간의 (簡儀)

조선시대에 만든 천문관측의기(天文觀測儀器). 해시계·물시계·혼천의(渾天儀:천문시계)와 함께 조선의 천문대에 설치한 가장 중요한 관측기기로, 오늘날의 각도기(角度器)와 비슷한 구조를 가졌으며, 혼천의를 간소화한 것이다. 1437년(세종 19)에 완성된 간의제도는 《원사(元史)》에 나타난 ‘곽수경법(郭守敬法)’에 의하여 대간의와 소간의를 만들었는데, 소간의는 대간의를 휴대용으로 축소해서 정동(精銅)으로 다리[趺]를 만들고, 그 둘레에 수거(水渠:일종의 도랑)를 파서 자오(子午)에 준하여 수평을 정할 수 있도록 하였다. 적도환(赤道環)은 주천(周天:공전)을 365도 1/4로 나누어 동서로 운전하면서 칠정(七政: 일·월과 수·화·금·목·토의 5행성) 중 외관입수(外官入宿)의 도분(度分)을 재며, 12시(時) 100각(刻)으로 나눈 백각환(百刻環)은 적도환 안에 있는데, 그것으로 일구(日晷:시각)를 알고, 밤에는 중성(中星:해가 질 때와 돋을 때 하늘 정남쪽에 보이는 별)을 정하였다. 이보다 앞서 1432년(세종 14) 장영실(蔣英實) 등은 목제간의를 만들었으며 38년에는 구리로 대·소 간의를 만들어, 대간의는 경회루 북쪽에 있는 간의대에 설치하고, 소간의는 휴대용으로 사용하였다. 간의는 조선의 천문학에서 적도(赤道)에 관한 위치가 필요하였기 때문에 만든 것으로, 혼천의의 육합의(六合儀)·삼진의(三辰儀)·사유의(四游儀) 중에서 적도환·백각환·사유환만을 따로 떼어서 간소화한 것이다.

http://210.104.239.1/history/book/A-5/A5-4-12.htm

수표(水標)

수표는 하천·저수지의 물높이를 재는 기구로서 측우기를 만들 무렵 같이 만들어졌다. 사진의 수표는 보물 제838호로 지정되어 세종대왕기념관에 보존되어 있다. 높이 3m로 화강석을 깎아 만들었으며 위에는 연꽃 무늬의 머릿돌이 놓여 있고, 밑은 땅에 박을 수 있게 방추형으로 했다. 돌기둥은 양면에 주척 1척에서 10척까지 새겼고 3척, 6척, 9척 되는 곳에 ○표를 파서, 3척이면 물이 적고, 6척이면 보통 수위이며, 9척이면 위험하다는 것을 알려준다. 그러나 이 수표는 세종임금 때 만든 것이 아니다. 그럼 처음 수표는 어땠을까? 처음엔 나무로 만들어 청계천 마전교(현재 수표동 수표교 자리)에 세웠다. 또 한강변에도 있었는데 바위를 깎아 눈금을 새겼다. 측정은 지금 남아 있는 수표와 달랐다. 세종대왕 때의 수표는 척(약 33cm)·촌(약 3.3cm)·푼(약 3.3mm)의 단위까지 눈금이 매겨져 세밀하게 잴 수 있게 했다. 나무로 만든 이 수표는 쉽게 썩어서 그 뒤 돌로 된 수표를 만들게 된 것이다. 돌로 만든 수표는 세종대왕 때보다 수치가 자세하지 않지만 비가 오는 정도를 쉽게 알려주니 오히려 더 발전된 모습이라고 할 수 있다.

수표에관한 실험

측우기(測雨器)

동그란 통은 빗물을 받는 그릇으로 측우기라고 한다. 그 측우기를 세울 수 있게 한 것이 측우대이다. 여기에 주척이라는 자가 있어 측우기에 고인 빗물의 깊이를 쟀다. 현재 측우기는 공주 금영측우기(보물 제561호)가 1기 남아 있고, 측우대는 관상감 측우대(보물 제843호), 창덕궁 측우대(보물 제844호), 대구 선화당 측우대(보물 제842호) 등 5기가 있습니다.

조선 세종 23년(1441년)에 세계에서 가장 먼저 발명했고, 그 뒤 개량에 힘써 세종 24년(1442년)에 측우기라고 이름하였다. 이 측우기는 무쇠를 써서 깊이 42.5cm, 지름 17cm의 둥근 통 모양으로 만든 것인데, 천문 관계 일을 맡아보던 관상감에 대를 만들고, 그 위에 올려놓아 비가 그친 다음에 그 둥근통에 담긴 빗물의 깊이를 재었다. 이 측우기는 이탈리아의 카스텔리가 만든 측우기보다 200년이나 앞선 것으로, 우리 나라의 자연 조건을 통계적으로 파악하여 농업 생산에 이용하는 한편, 자연 재해를 이겨내려고 애쓴 조선시대 과학자들의 노력의 결실이다.

처음 만든 측우기는 원통형이며, 깊이 41cm에 지름이 약 16cm이었다. 그러나 41cm에 빗물이 차는 경우가 별로 없어서 이듬해에 높이 31cm, 지름 14cm로 줄였다. 지금 보물 제561호로 지정된 금영측우기는 세종대왕 때 만든 것이 아니라 헌종 임금 3년(1837)에 만든 것이고, 현재 기상청에 보관되어 있다. 관상감이나 각 지방에 있던 많은 측우기는 일제시대와 6·25때 없어졌다고 한다. 측우기 밑에 있는 사각기둥 모양의 측우대는 어떤 역할을 할까? 측우대 위를 보면 깊이 4cm 정도로 동그랗게 패여 있어 측우기를 끼웠다 뺐다 할 수 있다. 여기서 측우대는 측우기를 안정되게 받쳐주고 빗물을 편하게 측정할 수 있게 한다. 또 땅에서 일정 정도 떨어져 있어 빗물이 튀어 들어가지 않게 해주기도 한다.

측우기는 지금의 기상청과 같은 기관인 관상감과 각 도의 감영(오늘날의 도청), 그리고 군 단위까지 설치했다. 관상감과 감영의 측우기는 주철로 만들었고, 도 이하는 자기나 와기로 만들어 설치했다. 그래서 온 나라에 비가 올 때마다 비가 그치면 측우기 속에 고인 빗물의 깊이를 푼(약 3mm) 단위까지 측정해서 보고하게 하였다. 즉, 이 때에 벌써 전국에 우량관측망을 만들었으니 현대적인 기상관측의 개념이 이미 싹트고 있었음을 엿볼 수 있다. 이 때부터 측정한 기록은 한 지역을 관측한 기록으로는 가장 오래된 것으로 지금도 세계적으로 귀중한 자료가 되고 있다.

측우기에관한 실험