‘시계는 아침부터 똑딱똑딱∼’

시침, 분침, 초침이 분리된 시계가 움직이는 모습을 재미있게 표현한 동요의 가사. 시간을 초 단위까지

정밀하게 측정할 수 있는 시계는 19세기에 들어서야 개발됐다. 초침이 있는 시계가 등장하기 훨씬 이전엔 정확한 시간을 알고자 했던 인류의 조상들이 해시계, 물시계 등을 만들어

썼다. 최근 복원된 조선시대에 제작된 ‘자격루(국보 제229호)’가 대표적이다. 자격루는 조선의 과학 기술력을 짐작하게 하는 첨단 물시계.

현대인들에게 시계는 시간을 확인하는 도구만은 아니다. 휴대전화와 연동돼 전화, 문자, 게임 등의 기능을 실행할 수 있는 것은 물론이고, 혈압, 심박수 등을 측정해 건강한 생활을 책임지는 ‘스마트 워치’가 등장했다. 해시계부터 혈압 측정 시계가 나오기까지의 발전사를 어동·어솜이와 나척척·나성실 박사와의 대화를 통해 알아보자.


이집트 룩소르 신전에 남아있는 오벨리스크. 동아일보 자료사진

뜨거운 태양이 알려주는 시간

어동이 박사님, 저 9시부터 온라인 강의 들어야 해요. 지금부터 10분 동안 아침 체조를 하려고 하는데 8시 55분이 되면 알려주세요! 나머지 5분 동안 수업 준비하게요.

나척척 시간을 분 단위로 쪼개어 아주 알차게 보내고 있구나. 수 천 년 전 조상들은 상상도 할 수 없었던 일이지.

어동이 조상들은 시간 가는 줄도 모르고 하루를 보냈다는 말씀이세요?

나척척 꼭 그런 의미는 아니야. 지금과 같이 정확하게 시간을 측정하진 못했다는 거지. 고대 문명의 발상지인 이집트에서는 기원전 1500년경 ‘오벨리스크’라는 거대한 돌기둥을 해시계 삼아 시간을 측정했어. 오벨리스크는 고대 이집트의 태양신을 기리는 석재 기념물로 주로 신전 앞에 세웠어. 바닥에 수직으로 꽂은 막대기가 만드는 그림자의 위치를 보고 시간의 흐름을 파악한 거지.

어동이 해시계는 태양이 떠 있는 낮 동안에만 활용할 수 있었던 거죠?

나척척 네 지적이 맞아. 해가 뜨지 않는 흐린 날이나 밤에는 사용할 수 없어서 만든 것이 물시계. 기원전 1400년경 고대 이집트 사람들은 항아리처럼 생긴 물시계를 이용했지. 항아리 안쪽에 시간을 나타내는 눈금을 새기고 밑부분에 구멍을 뚫어 일정한 속도로 물이 흘러나가도록 했어. 항아리 속 물 높이를 확인하면 시간이 얼마나 흘렀는지 알 수 있었지.​


보존 처리 전 덕수궁(서울 중구)에 남아있던 자격루. 문화재청 제공​

눈부신 조선의 시계 기술

어솜이 박사님, 최근에 복원된 조선시대 자격루에 새겨진 늠름한 용과 구름무늬 보셨어요?

나성실 용은 언제라도 승천할 것 같은 모습이더구나. ‘스스로 치는 시계’라는 뜻의 자격루를 세종대왕 때 장영실이라는 천재 과학자가 개발했다는 사실은 익히 들어 알고 있지? 백성들에게 기상 시간, 일할 시간 및 쉬는 시간 등을 정확하게 알려주고 싶어 했던 조선시대 왕들은 ‘앙부일구’ 같은 해시계와 ‘자격루’ ‘흠경각 옥루’ 등 물시계 개발에 열중했지.

어솜이 조선시대 나라의 표준시계였던 자격루는 어떤 원리로 작동했나요?

나성실 큰 항아리인 파수호에서 일정한 간격으로 흘러내린 물이 수수호(위에서 떨어지는 물방울을 받는 병)로 들어가면 부력(물에 뜨는 힘)에 의해 막대기 모양의 살대가 떠오르도록 했어. 살대가 그릇에 담긴 쇠구슬을 쳐서 아래로 굴러 떨어뜨렸지. 쇠구슬이 떨어지면서 발생한 힘으로 나무로 된 인형이 작동하며 종과 북, 징을 울리도록 해 시각을 알렸단다.​


해밀턴의 디지털 시계인 펄사. 해밀턴 홈페이지 캡처​

1분, 1초까지 정확하게!

어동이 박사님, 우리가 흔히 차는 바늘이 있는 손목시계는 언제 개발된 거예요?

나척척 손목시계 뒷면을 보면 ‘QUARTZ(쿼츠)’가 새겨져 있는 경우가 대부분일 거야. 수정(쿼츠) 진동자에 전기를 흘려 작동시키는 방식이라 쿼츠 시계 또는 수정 시계라 불러. 일본의 시계 제조사 세이코가 1969년 세계 최초의 상업용 쿼츠 손목시계인 ‘아스트론’을 선보인 이후 현재까지 탁상시계, 벽걸이시계 등에 널리 활용되고 있지. 1년에 오차가 수 초밖에 안 되는 정확한 시계야.

어동이 번쩍번쩍 불이 들어와 밤에도 시간을 알 수 있는 디지털 전자 손목시계는 언제 처음 나왔어요?

나척척 미국의 시계 제조사 해밀턴이 최초의 디지털 시계 ‘펄사(Pulsar)’를 1970년 선보였어. 시계 화면 오른쪽에 위치한 버튼을 누르면 발광다이오드(LED)가 작동해 시간을 알렸지. 당시 자동차 가격보다 비싼 2100달러(약 257만원)에 팔렸다고 해.​

▶어린이동아 장진희 기자 cjh0629@donga.com

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