"위도 따라 조절해 시간 확인"…조선 휴대용 해시계 원리 규명

국립중앙과학관, 1890년 제작 구형 해시계 '원구일영' 작동 원리 확인
"지역 무관 어디서나 측정…앙부일구 전통 따른 가치 높은 유물"

(서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 둥근 공 모양으로 어느 지역에서나 시간을 측정할 수 있도록 한 조선 후기의 독특한 해시계 '원구일영(圓球日影)'의 원리가 밝혀졌다.

국립중앙과학관은 문화재청 국립고궁박물관과 협력해 원구일영 복원과 함께 133년 만에 작동 원리를 규명했다고 19일 밝혔다.

원구일영은 원구 형태 해시계로 중추원 1등의관을 지낸 상직현이라는 인물이 1890년 제작한 것으로 추정된다.

두 개의 반구가 맞물려 각종 장치를 조정하면서 어느 지역에서나 표면의 시각표기와 시간을 측정하는 장치를 통해 시간을 읽을 수 있게 만들어졌다.

하지만 일부 부품이 없거나 고장 나 시간을 재거나 작동하는 방법을 정확히 알 수 없었다.

중앙과학관 연구팀은 원구일영을 복원해 특정 지역에 고정해두고 시간을 보는 기존 해시계와 달리 관측지점에 따라 위도가 달라져도 수평을 맞추고 그 지점 북극고도를 조정해 사용하는 방식을 쓴다는 것을 알아냈다.

또 해그림자를 만드는 장치인 T자형 영침 그림자가 남반구 긴 홈 안으로 들어가게 맞추고, 이때 영침 끝이 지시하는 북반구 시각 표시를 읽는 방식의 휴대용 해시계임을 확인했다.

원구일영은 남북 극축을 중심으로 회전하는 원구형 해시계를 뜻하는 일영과 북극고도 조정장치, 받침기둥, 받침대로 구성된다.

원구일영 상단 반구 둘레에는 시각표기인 시각선이 표기됐다.

12시 십이지(十二支)가 새겨져 있고 매시는 초(初)ㆍ정(正)으로 이등분한 뒤 이를 다시 사등분 해 8개 각으로 한 시를 나타낸다.

시는 지금 시간으로 2시간, 초와 정은 1시간, 각(刻)은 15분을 뜻한다.

상단 반구에 음각으로 십이지 중 인(寅)~술(戌) 9개만 표기되고 해(亥)·자(子)·축(丑)은 없다. 이는 해시계 특성상 측정이 불가능한 밤 시간대를 표시하지 않은 것으로 세종 때 반구형 해시계인 '앙부일구(仰釜日晷)' 전통을 그대로 따른 것이라고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 원구일영 작동 원리를 밝히기 위해 제주와 대전, 서울 경복궁 등 지점에서 복원 모델의 시간 측정 실험을 수행했다.

유물 위도 조정장치에 표시된 2개 선을 분석한 결과 가장 많이 쓰인 지역은 서울을 기준으로 표시한 것임을 알아냈다.

또 복원 모델의 시간 관측실험 결과 7분 30초 이내 오차로 시간을 측정할 수 있었다고 연구팀은 덧붙였다.

이번 연구에는 중앙과학관 윤용현 과장과 한국천문연구원 김상혁·민병희 박사, 이용삼 전 충북대 교수, 기호철 문화유산연구소 길 소장 등이 참여했다.

연구팀은 "원구일영은 우리나라에서 최초로 발견된 원구형 해시계라는 점, 지역에 상관없이 어느 곳에서도 시간 측정이 가능했다"며 "시각 표기에서 앙부일구와 혼천시계의 전통을 따랐다는 점에서 독특한 과학문화 유산이며 과학기술사적 가치가 높은 유물"이라고 전했다.

중앙과학관은 내년 6월 개관하는 한국과학기술관 시계특화코너에 원구일영 복원모델을 비롯해 과거 복원한 장영실 자격루 주전, 흠경각 옥루 등을 모아 전시할 예정이라고 밝혔다.

원구일영은 지난해 3월 문화재청과 국외소재문화재재단이 미국 경매에서 낙찰받아 국내로 들여온 문화재다.

당시에는 해시계 하단에 각인된 문구에 따라 '일영원구'로 불렸으나 앙부일구처럼 형상이 앞에 오는 원구일영으로 부르는 게 적합할 것으로 제시한다고 중앙과학관은 설명했다.

shjo@yna.co.kr

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