조선 실학자 홍대용의 ‘혼천시계’ 260년만에 복원

국립중앙과학관, 실물 복원 공개
자명종-혼천의 연결한 천문시계
장영실 등 잇는 조선 과학기술 성과
문헌-기계 실험 융합연구로 제작

국립중앙과학관이 문헌으로만 전해지던 조선 후기 실학자 홍대용의 혼천시계를 260여 년 만에 실물로 복원한 시계. 추의 힘으로 움직이는 자명종과 혼천의를 연결한 모습이다. 국립중앙과학관 제공

문헌으로만 전해지던 조선 후기 실학자 홍대용의 천문시계가 260여 년 만에 실물로 복원됐다. 과학기술정보통신부 국립중앙과학관은 조선 후기 천문시계인 혼천시계의 복원에 성공했다고 28일 밝혔다. 혼천시계는 물 또는 추의 힘으로 작동하는 기계장치를 혼천의와 연결해 절기와 시각 등을 알려주는 천문시계다.

이번에 복원된 혼천시계는 조선 후기 북학파 천문학자 홍대용과 호남의 과학자 나경적이 1762년에 창제한 기계식 천문시계다. 추의 힘으로 움직이는 자명종과 혼천의를 연결한 형태다. 홍대용의 저서인 ‘담헌서 농수각의기지’에 ‘통천의’라는 이름으로 기록돼 있다. 혼천의 안에 태양을 상징하는 태양진상(태양 모형)이 일 년의 절기와 하루의 시각을, 달을 상징하는 태음진상(달 모형)이 음력 날짜를 알려준다. 또한 1각(15분)에 한 번씩 자명종이 울린다.

통천의는 1438년 장영실의 ‘흠경각 옥루’ 발명 이래 1669년 천문학자 송이영의 혼천시계를 잇는 조선 전통 과학기술의 성과다. 송이영의 혼천시계가 태양 모형에 연결한 실을 감아 일 년간 태양의 운동을 구현하는 데 비해 홍대용 혼천시계는 몇 개의 톱니바퀴 세트를 활용한 기계적 회전력으로 태양과 달 모형을 구동시킨다. 회전력과 기어장치만으로 이 두 모형을 천체운동에 맞게 자동 운행시킨 것이다.

홍대용 혼천시계는 문헌과 기계실험을 통한 융합연구를 통해 복원이 이뤄졌다. 홍대용의 저서에 혼천시계의 제원과 수학적 특성이 서술됐으나, 문헌만으로는 천체의 형태를 추정하는 데 한계가 있었다. 연구진은 고려대 박물관 및 서울대 박물관의 자명종에 공통적으로 나타나는 동력 발생의 특성을 분석하고, 숭실대 한국기독교박물관의 혼의 유물을 토대로 모델을 설계·제작했다.

이석래 국립중앙과학관 관장은 “국민들에게 자긍심을 고취시키는 것은 물론이고 해외 전시를 통한 과학 한류 확장에 크게 기여할 것”이라며 “내년 봄부터 국립중앙과학관 과학기술관에 복원한 혼천시계와 핵심 과학원리를 체험할 수 있는 체험 전시품을 만들어 전시할 것”이라고 밝혔다.



전남혁 기자 forward@donga.com