[국립고궁박물관] 자격루 복원, 실제 작동

자격루 종소리 다시 듣는다    장영실의 ‘자동 물시계’ 570년 만에 복원             1434년 조선 세종 때 과학자 장영실(생몰연대 미상)이 제작한 최첨단 물시계인 자격루(自擊漏)가 570여 년 만에 복원돼 실제 작동에 성공했다.   국립고궁박물관은 올해 초 복원을 마치고 1년 가까이 세종 때 물의 흐름을 이용한 방식을 그대로 적용한 시험 가동을 거친 뒤 완벽하게 작동 중인 자격루를 21일 공개했다. 복원된 자격루는 크기가 가로 8m, 세로 5m, 높이 6m로 서울 경복궁 내 고궁박물관 지하 1층 전시실에 자리 잡고 있다.   자격루 복원 및 작동 성공은 문화재위원인 남문현 건국대 교수가 1980년대 중반부터 ‘세종실록’의 기록 등을 토대로 자격루의 작동 원리를 규명하기 시작한 지 20여 년 만에, 1997년 남 교수팀과 문화재청이 복원 작업에 착수한 지 10년 만에 이룬 쾌거다.   조선 세종 때인 1434년 장영실이 제작한 첨단 물시계 자격루가 복원돼 원래의 방식대로 작동하는 데 성공했다. 이 자격루는 서울 경복궁 내 국립고궁박물관 지하에 설치됐으며 28일부터 관람이 가능하다. 크기는 가로 8m, 세로 5m, 높이 6m. 21일 고궁박물관에서 자격루 복원을 이끈 건국대의 남문현 교수와 유홍준 문화재청장 등이 자격루 위에 올라가 물의 흐름을 살펴보고 있다. 이훈구 기자     자격루는 물의 일정한 흐름을 이용해 구슬과 인형을 움직인 뒤 인형이 종, 징, 북을 쳐서 시간을 알려 주는 첨단 자동제어 물시계다. 하루를 2시간씩 나눈 십이지시(오후 11시인 자시, 오전 1시인 축시 등)마다 종을 울리고 밤 시간인 오경(오후 7시인 1경∼오전 3시인 5경)에는 북과 징을 울리도록 만들어 혼동을 피했다. 또 십이지시에는 축시의 ‘소’ 등 각 시간에 해당하는 동물 인형이 시보상자 구멍에서 튀어나온다.   고궁박물관은 관람객을 위해 20, 30분에 한 번씩 종이나 북이 울리도록 조정할 계획이다.         - 동아일보 2007-11-23   : 이광표 기자 kplee@donga.com

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조선왕조 첨단과학 자격루 복원제작

문화재청 국립고궁박물관은 박물관 전관개관(2007. 11. 28.)을 앞두고 조선왕조 세종 때 만들어졌던 보루각(報漏閣) 자격루(自擊漏)를 570년 만에 복원 제작하였다. 이번 자격루 복원사업은 1997년부터 문화재청에 의해 연구용역 및 복원 설계 작업을 추진, 2004년 12월부터 2005년 12월까지 1년간 본격적으로 진행되었다. 복원작업에는 건국대학교 산학협력단(총괄책임자 남문현 교수, 문화재위원, 자격루연구회 이사장) 등이 참여하였다. 자격루가 복원되기까지는 현재 유일하게 남아 있는 중종 31년(1536)에 제작된 덕수궁 소재 자격루(국보 제 229호, 원 창경궁 소재)의 원형 실측작업, 국내외 관련 문헌들에 대한 철저한 사전조사와 고증작업, 3차에 걸친 자격루 복원 세미나 개최 결과 분석 등 각고의 노력이 있었다.

- 문화재청 2007-11-23                       ***********************************************************************************                     <세종실록>에 의하면, 물시계인 자격루는 1434년(세종 16) 6월에 완성되어, 경복궁의 경회루 옆에 세워진 보루각(報漏閣)에 설치되어, 그 해 7월1일부터 표준시간을 알리게 되었다.     자격루는 시간이 되면 어떻게 자동으로 시각을 알렸을까?   이 물시계의 작동원리는 세종 16년 7월 1일자 <세종실록>에 자세히 기록되어 있다.   자격루는 1) 시간을 측정하는 물시계 2) 물시계로 측정된 시간을 종, 북, 징소리로 바꾸어주는 시보장치 3) 그리고 물시계와 시보장치를 접속해주는 방목(方木)이라는 디지털 신호발생장치로 구성되어 있다.     자격루는 12時와 경점법(更點法 - 하룻밤을 5경으로 나누고 매 更을 다시 5點으로 나누던 고대의 시법)에 맞추어 고안된 논리장치와 연산장치들을 갖춘 기계식 디지털시계이다.   시보장치 상단에는 시, 경, 점을 담당하는 3개의 시보인형(로봇)이 각각 종, 북, 징을 칠 수 있는 기구(채)를 들고 각각 종, 북, 징 앞에 서 있는데 시간이 되어 시보장치 속의 인형들의 팔뚝과 연결된 제어기구가 작동되면 인형의 팔뚝이 움직여 종, 북, 징이 울리게 되어있다.   인형 가운데 하나가 종을 울려 12時를 알려주는데, 時를 담당한 인형이 종을 울리면 곧이어 시보장치 안에서 12지신(十二支神) 인형 가운데 그 時에 해당되는 동물인형이 時 이름이 적힌 팻말을 들고 나온다.   곧, 자시(子時)에는 자시를 상징하는 쥐 ‘자(子)’가 적힌 팻말을 들고 나와 지금 울린 종소리가 ‘자시(子時)’임을 알려주었던 것이다.   나머지 북과 종을 울려주는 2개의 인형은 밤시간에만 경점의 숫자대로 북과 징을 울려주는데, 1경 1점에서 북과 징을 울리기 시작하여 5경 5점까지만 작동된다. 예를 들어 3경 1점이 되면 북을 3회, 징을 1회 울려준다.     【 자격루의 원리와 구조 】   1. 파수호에서 수수호로 물이 주입된다. 2. 시간의 잣대가 왼쪽 동판기구를 밀어 올린다. 3. 작은 구리구슬 하나가 동판의 구멍에서 굴러 나온다. 4. 수수호 위에 놓은 그릇에 떨어진다. 5. 넓은 연결판(광판) 위를 거쳐 동통에 굴러 들어간다. 6. 통기구에 뚫린 첫 번째 구멍을 빠져나와 숟가락기구를 젖히면, 7. 숟가락기구의 둥근 쪽 반대편에 걸쳐있던 큰 쇠구슬이 떨어진다. 8. 시보인형과 연결된 숟가락기구를 작동시키면,     횡목의 한쪽 끝을 누르고 있던 쇠구슬이 굴러 떨어지고,     동시에 지렛대의 남단이 낮아지면서, 앞선 시의 시패를 들고 있던 시보인형은 밑으로 내려온다. 9. 숟가락기구와 연결된 기구가 시보인형의 팔뚝을 건드리면, 10. 종이 한번 울린다. 11. 숟가락기구를 작동시킨 쇠구슬은 떨어지면서, 12. 횡목의 한쪽 끝을 눌러 횡목의 남단이 대기중인 시보인형의 발을 들어 올리면, 13. 평륜이 돌고 다음 시의 인형이 올려지는 위치에 대기한다. 14. 동판이 위로 열리면서, 인형은 위로 올려져, 15. 방금 울린 종소리에 해당하는 시패를 전시한다.   이와 같은 동작은 하루에 12회 반복한다.                        ================================================================================================================================================                조선의 정치사상, 과학기술, 문화와 예술이 녹여 낸 자격루       <보루각기> 속의 자격루가 573년 만에 그 진면목을 우리 앞에 드러냈다.  1980년대 초반에 「보루각기」 번역으로 시작된 작은 출발이 한국과학재단과 과학기술부의 연구ㆍ개발비 지원으로 이어져 그 모델이 개발되고, 이어 문화재청의 복원 설계ㆍ제작 사업으로 그 웅자가 드러났다.   이번 복원사업은 건국대학교 한국기술사연구소, 성종사를 비롯한 전통문화재 전문업체와 국립고궁박물관이 삼위일체가 되어 빚어낸 협동의 산물이다. 예로부터 동아시아 유교문화권에서는 천체현상을 관찰하여 백성에게 시(時)를 내려주는 일,  곧 ‘관상수시(觀象授時)’가 제왕의 가장 중요한 책무였다.   조선조 초기에는 경루(更漏)라는 물시계의 시각에 맞춰 운종가 종루(鐘樓)에서 큰 종을 울렸다. 통행금지와 성문을 닫는 인정(人定), 1경3점에 28회 통금해제와 성문을 여는 파루(罷漏), 5경3점에 33회     성문을 여닫는 일은 국방을 위시하여 백성의 생업과 치안유지 등 정치와 국가안보에 극히 중대한 일이라 물시계를 관리하는 사람은 인정 · 파루 시각을 제때에 알려 주어야 했다.   『세종실록』「보루각기(報漏閣記)」에 “임금께서는 시각을 알리는 사람이 잘못 알리게 되면 중벌을 면치 못하는 것을 염려하여 호군(護軍) 장영실(蔣英實)에게 명하여 시각을 알리는 일을 맡길 시보인형을 나무로 만들었으니, 이에 시각에 따라 스스로 알리므로 사람의 힘이 들지 않았다...”고 자격궁루(自擊宮漏, ‘자격루’란 말은 여기에서 유래한 우리말이다) 제작 전말을 적고 있다.   이것으로 보아 자격루는 시보의 정확성과 안정성을 최우선으로, 시보인형이 주는 신비감 내지는 경외감 등을 염두에 두고 만들었음을 알 수 있다. 이 시계를 경복궁 보루각에 설치하였으므로 보루각루(報漏閣漏)라 부르고, 세종은 이를 재위 16년(1434) 7월 초하루부터 오정과 인정 · 파루시각을 알려주는 표준시계로 반포하였다.   보루각루가 창제된 지 100여 년만인 중종 31년(1536)에는 창경궁에 신보루각루를 만들었다. 흥인지문(興仁之門)에도 종루를 설치하기 위해서다. 세종 자격루가 임진왜란 중에 소실됨에 따라 광해군은 창경궁에 흠경각을 새로 짓고, 아울러 신보루각루를 개수하여 표준시계로 삼았다.   인형시계 제작의 비밀 조선조 초기까지 우리나라에 자동물시계 제작기술이 없었는데 장영실은 어떻게 인형시계를  만들었을까? 조선 초기에는 12시법(十二時法)과 경점법(更點法)으로 이원화된 시제(時制)를 사용하였다.   12시는 지구가 한 바퀴 자전하는 천체시간이고 경점은 해진 뒤부터 해뜨기 전까지 밤 시간을 5등분하여 5경으로, 매경을 다시 5점으로 나누어 하룻밤을 25점으로 등분하는 일종의 생활시간이다.   장영실은 우선, 물시계로 계측한 시간을 바탕으로 12시와 경점의 시보시점(子時, 丑時 등과 1경 초점, 2점, 3점 등)마다 인형(로봇)들이 시각을 알려주는 시보(자격)장치를 구상하였다.   12시는 매시마다 인형이 종을 한 번 울림과 동시에 해당되는 시(時)의 이름이 적힌 12지 인형을 교대로 전시하고,   경점은 경과 점의 숫자대로 북과 징을 울리는 시보장치를 고안하였다.   요즘으로 치자면 물시계는 아날로그 시스템이고, 시보장치는 디지털 시스템인 셈이어서, 이 두 가지 시스템이 접속되려면 아날로그/디지털 변환기가 필요하다.   그래서 보루각 안에 층층이 다락마루를 놓아 맨 위 층에 용(龍)모양의 도수관이 달린 커다란 저수조(파수용호, 播水龍壺)를, 그 밑에 단계적으로 수압조절용, 수위조절용 항아리들을 놓아 일정한 유량이 계량호(수수용호, 受水龍壺)에 유입되도록 한 다음,   계량호 안(바다로 비유)에 거북모양의 부자(浮子)를 넣고 그 위에 시간눈금을 새긴 잣대를 꽂는 물시계를 만들었다.    계량호에 물이 유입되어 수위가 증가함에 따라 잣대가 떠오르면 관리자가 잣대에서 12시와 경점의 눈금을 읽어 시각을 알아내게 되는 것이다. (이 때 물시계가 정밀하지 못하거나 눈금을 제때에 읽지 못하면 시간을 제시간에 시보 할 수 없게 된다)   다음에는, 잣대가 떠오르면서 계량호 위에 세운 방목(方木) 안에 설치한 탄알만한 작은 구슬(12용은 12개, 경점용은 25개)이 담긴 수납기구를 밀어 올려 구슬을 떨어뜨리는 동판(銅板)기구를 고안하였다.   작은 구슬이 낙하하면서 발생하는 힘만으로는 인형이 종이나 북을 울릴 수 없으므로, 이 부분에서 에너지 증폭이 필요하다. 그래서 인형기구를 작동시키는 달걀만한 쇠구슬을 미리 저장하였다가 동판기구에서 떨어진 작은 구슬이 이것들을 순서대로 방출시켜주는 철환방출기구를 고안하였다.   방출장치에서 낙하한 쇠구슬들은 12시 인형과 경점 인형들이 연결된 제어기구들을 작동시켜 각각 종, 북, 징이 울리게 한다. 자격루는 물시계 시스템을 비롯하여 아날로그/디지털 변환기(방목-동판), 에너지 증폭기구(철환방출기구), 12시 시보장치(時機), 경점 시보장치(更點機) 등으로 이루어진 복합 시스템이다.   물시계는 동아시아 전통의 3단 유입식 물시계를 발전시킨 것이며, 시보장치는 13세기 아랍의 시계기술자 앨재재리가 쓴 책에서 아이디어를 얻은 것 같다.   이와 같이 원류가 다른 두 가지 기술의 조합으로 탄생된 자격루는 우리 풍토와 전통을 대변하는 한국성(韓國性)과 아울러 세계로 열린 보편성을 지닌 독창적인 발명품이다.   이것의 원리는 보루각루에 뒤이어 만든 흠경각루(欽敬閣漏)와 현종10년(1669)에 만든 혼천의(국보 제230호 혼천시계, 渾天時計)에 전승되었다. - 남문현 건국대학교 교수(사)자격루연구회이사장 - 사진제공 : (사)자격루연구회 -  2008-01-14, 문화재청 월간문화재사랑               자격루 작동 원리       자격루는 수수호와 파수호를 기본적으로 구성하는 동아시아 전통의 유입식 물시계(inflow-clepsydra)와 크고 작은 구슬을 이용한 아라비아식의 자격장치(striking system)가 조합된 ‘자격장치 물시계(the striking clepsydra)’이다. 유입식 물시계는 기존 덕수궁에 남아 있는 물시계를 복제한 것이고 아라비아식 자격장치는 이번에 새로 복원 제작한 것으로 시간의 흐름에 따라 종을 치고 경과 점에 따라 북과 징을 치도록 한 것이다.     - 물시계 : 자격루는 파수호(播水壺)에서 물의 흐름을 일정하게 수수호(受水壺)로 보내 그 안에 띄운 부자(浮子)와 잣대가 일정하게 상승하면서 방목(方木) 내에 설치한 작은 구슬을 낙하시킨다.   파수호는 저수용 대파수호 1개, 수압 조절용 중파수호 1개, 일정 수위 조절용 소파수호 1개와 일정 수위를 넘치는 물을 받는 폐수호 1개 모두 4개로 구성된다.   수수호 안에는 절기에 따라 지정된 잣대(1-11번)를 차례로 부자(浮子)에 꽂아 띄운다. 수수호 위에 세운 방목에는 12시용 동판기구, 경점용 동판 기구를 설치하고 그 안에 작은 구슬을 수납한다.   수수호에 물이 유입되어 잣대가 상승하면 잣대머리에 설치한 기구가 작은 구슬이 담긴 동판을 들어 올려 구슬을 밖으로 떨어뜨린다.     - 시기(時機) : 12시용 동판에서 낙하된 작은 구슬은 철환방출장치에 저장된 시기 작동용 큰 구슬을 방출시켜 인형이 종을 울리게 한 다음 평륜에 세운 12지신 인형을 차례로 상승과 낙하하면서 평륜을 회전시킨다.     - 경점기(更點機) : 경점용 동판에서 낙하된 작은 구슬은 경기를 작동시켜 1경부터 5경까지 숫자대로 북을 울리고 이어서 징을 한번씩 울려 매 경의 초점을 시보한다. 이어 낙하한 구슬은 점기 작동용 큰 구슬을 작동시켜 매 경의 2, 3, 4, 5점을 알리는 징을 울린다.                           <파수호에서 물의 흐름을 일정한 간격으로 수수호로 흘러 보낸다.>                            <수수호 안에 띄운 부자(浮子)와 잣대가 일정하게 상승하면서                            방목(方木) 내에 설치한 작은 구슬을 낙하시킨다.>                                  <1열 3단으로 배치된 파수호와 수수호에 설치된 방목>                                 <12시용 동판에서 낙하된 작은 구슬은 종을 울린 다음                                 12지신 인형을 차례로 상승과 낙하하면서 평륜을 회전시킨다.>                                       <경점용 동판에서 낙하된 작은 구슬은 경기를 작동시켜                                       1경부터 5경까지 숫자대로 북과 징을 울려 시보한다.>                                         <사時신과 종, 사更신과 북, 사點신과 징>     - 국립고궁박물관 홈페이지에서 -

 

 

                                                                                                                                                           

 

 

 

 

 

 

                                                                     -  기주짱 정리

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Je n'ai Que Mon Ame(나에겐 마음밖에 없어) / Natasha st-pier