교과서를 따라가는 여행 : 장영실을 만나다
작년 12월에 개봉했던 영화 '천문'을 보셨나요? 조선의 시간과 하늘을 만들고자 했던 세종과 장영실의 숨겨진 이야기를 토대로 펼쳐진 영화였는데요, 영화 '천문' 덕분에 조선 시대 최고의 과학자로 칭송받는 장영실과 역사상 가장 위대한 왕으로 손꼽히는 세종의 업적이 다시금 주목을 받았었답니다. 영화 '천문'의 예고편 먼저 보도록 하겠습니다.
영화 예고편 속에서도 장영실의 위대한 발명품들이 자주 나타나는데요, 이번 시간 천재 과학자 장영실에 대한 이야기와 장영실이 만들었던 발명품에 대해 알려드리는 시간을 가져보겠습니다.
과학을 위해 태어난 인물, '장영실’
<출처 : 박영길 화백>장영실은 조선 세종 시대의 과학자로 널리 알려져 있는데요, 장영실은 자동으로 시간을 알려주는 물시계인 자격루를 우리나라 최초로 만든 인물이랍니다. 당시 사람들은 이런 장영실을 가리키며 "과학을 위해 태어난 인물"이라 칭송했습니다.
장영실은 이미 태종 때부터 그 능력을 인정받아 궁중기술자로 종사하였는데요, 제련(製鍊)·축성*(築城)·농기구·무기 등의 수리에 뛰어났습니다. 1421년(세종 3년)에 윤사웅·최천구와 함께 중국으로 유학하여 각종 천문기구를 익히고 돌아왔고 이후 세종의 총애를 받아 정5품 상의원(尙衣院) 별좌*(別坐)가 되면서 관노의 신분을 벗었고 궁중기술자로 활약하게 되었죠.
*축성 : 성을 쌓음.
*별좌 : 조선 시대에, 각 관아에 둔 정ㆍ종오품 벼슬. 교서관, 상의원, 군기시, 예빈시, 전설사, 빙고 따위에 두었다.
장영실이 상의원 별좌 자리에 오르게 되기까지에는 우여곡절이 있었습니다. 장영실에게 상의원 별좌라는 관직을 주려 했던 세종은 이 문제를 이조판서였던 허조(許稠)와 병조판서였던 조말생(趙末生)과 의논했는데요, 논의에서 허조는 “기생의 소생을 상의원에 임용할 수 없다."라며 반대했고, 조말생은 “가능하다.”라고 했습니다. 두 대신 간의 의견이 일치하지 않자 세종은 재차 다른 대신들을 불러 이 문제를 상의했는데, 대신 중에 유정현이 “상의원에 임명할 수 있다.”라고 하자 곧바로 장영실을 상의원 별좌로 임명했습니다. 상의원(尙衣院)은 왕의 의복과 궁중에서 사용하는 물품을 담당하는 기관이었는데, 별좌는 종5품의 문반직이었지만, 월급은 없는 무록관(無祿官)*이었습니다.
*무록관 : 조선시대 녹봉을 지급받지 못하던 관리 또는 그 관직
이후에도 장영실이 자격루 제작에 성공하자 세종은 공로를 치하하고자 정4품 벼슬인 호군*(護軍)의 관직을 내려주려 했는데 이때도 논란이 많았습니다. 그러나 황희가 “김인이라는 자가 평양의 관노였으나 날래고 용맹하여 태종께서 호군을 특별히 제수하신 적이 있으니, 유독 장영실만 안 된다고 할 수 없다.”라고 하자 세종은 장영실에게 호군*이라는 관직을 내렸습니다.
*호군 : 조선시대 오위 소속의 정4품 관직
조선시대 가마(이해를 돕는 사진)하지만, 세종과 장영실은 끝내 결별하고 마는데요, 장영실의 감독하에 만들어진 세종의 가마가 부서져, 장영실은 불경죄로 관직에서 파면되었습니다. 그 뒤 장영실의 행적에 대한 기록은 아쉽게도 없답니다.
조선 최고의 과학자 '장영실'의 발명품
1 물시계, 자격루
자격루는 수압을 조절하는 3단의 수위 조절용 항아리, 낮과 밤을 번갈아 이용하는 두 개의 물받이 통 그리고 종과 북, 징과 같은 자동 시보장치를 갖춘 물시계로서 당시 동아시아에서는 진일보한 것이었는데요,
자격루가 발명되기 전, 세종대왕은 장영실로 하여금 경점지기(更點之器)라는 물시계를 만들게 하였습니다. 그 구조를 살펴보면 먼저 항아리를 층층이 놓은 다음, 맨 위쪽에 위치한 항아리에 물을 채워 아래쪽의 항아리에 차례로 흐르도록 한 것이었죠.
즉 시간이 지날수록 가장 아래에 있는 항아리에 일정하게 물이 공급되도록 하여 그 안에 눈금을 매긴 잣대(자의 종류)를 띄워 놓는 것이었습니다. 그러면 항아리 안의 물이 늘어나는 대로 잣대가 떠오르는데, 이 잣대의 눈금을 읽어 시각을 알아낼 수 있었던 것이죠.
하지만 이 물시계는 밤낮으로 사람이 지키고 있다가 잣대의 눈금을 읽어야 했으므로 매우 불편하였는데요, 이를 안 세종대왕은 “사람이 눈금을 일일이 읽지 않고도 때가 되면 저절로 시각을 알려주는 물시계를 만들라.”고 다시 지시하였고, 세종 16년(1434년) 장영실은 ‘자동 시보장치’가 달린 물시계인 ‘자격루’를 완성하였습니다.
자격루의 작동 원리 < 출처 : 국립과천과학관>2. 조선의 해시계, 앙부일구
앙부일구는 세종 19년(1437)년에 장영실에게 명하여 만든 해시계로 중국에도 없었던 발명품입니다. 빛을 받는 면이 솥처럼 오목한 반구형으로 되어 있기 때문에 앙부일구라는 이름이 붙었는데요, 앙부일구에 대해 좀 더 자세히 알아볼까요?
“앙부일구(仰釜日晷)”
우러를 앙 가마솥 부 해 일 그림자 구
앙부일구(仰釜日晷)는 천구의 모양을 본 떠 만든 반구 형태의 해시계인데요, 종묘 남쪽 거리와 혜정교 옆에 설치하여 공중용 해시계로 사용하였습니다. 현재 남아 있는 앙부일구들은 모두 조선 후기에 제작된 것이랍니다.
앙부일구는 천구의 모양을 본 떠 만든 반구 형태의 해시계인데요, 종묘 남쪽 거리와 혜정교(서울시 종로 1가 광화문 우체국 동쪽에 있었다. 조선 세종(世宗) 14년(1432)에 이 다리 동쪽에 앙부일영대(仰釜日影臺)를 설치한 일이 있다.[한국한자어 사전]) 옆에 설치하여 공중용 해시계로 사용하였습니다. 현재 남아 있는 앙부일구들은 모두 조선 후기에 제작된 것이랍니다.
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 7개의 시각선(時刻線:子午線)을 그었습니다. 동쪽에서 뜬 해가 서쪽으로 질 때 생기는 그림자가 시각선에 비추어 시간을 알 수 있고, 연중 해의 고도가 달라지기 때문에 계절선에 비추는 그림자 길이를 보고 절기를 확인할 수 있습니다. 시표(時標)는 북극을 향해 비스듬히 세워졌는데, 선과 글은 은상감(銀象嵌)으로 새겨, 우아한 것이 특징입니다.
해시계에 비치는 그림자를 통해 시간을 알 수 있었답니다.
3. 조선시대 천문대, 간의대
<출처 : 한국전문연구원>간의대(簡儀臺)는 조선시대 경복궁에 설치한 천문대인데요, 말 그대로 간의대는 천체관측을 수행하는 간의를 설치한 천문대였습니다. 또한 천문대 주변으로 규표, 혼의·혼상 등의 천문관측 시설들을 운영하여 종합적인 천문대의 면모를 갖추었죠. 서운관의 관원들은 매일 밤 5명씩 근무하며 간의대 위에서 천문을 관측했다고 합니다.
조선의 세종은 1432년(세종 14)에 이천과 장영실에게 먼저 나무로 간의를 만들게 하였고, 실험에 성공하자 이를 구리로 주조하게 하였습니다. 이후 1438년 경복궁 경회루 북쪽에 간의대를 세워 대간의를 설치하였습니다. 이외에도 휴대에 편리한 소간의를 만들어 사용하였습니다.
이 외에도 장영실은 측우기, 갑인자, 혼천의, 천평일구, 현주일구, 정남일구 등 많은 발명품을 만들어냈답니다.
장영실의 발명품을 더 보고 싶다면, 아래 링크를 참고해주시기 바랍니다.
http://www.jyssm.co.kr/html/sub10.php
장영실을 만날 수 있는 '장영실과학관'
<출처 : 장영실과학관>아산 장영실과학관은 과거와 현재가 공존하는 곳으로, 장영실에 대한 모든 것을 알 수 있는 곳인데요, 다양한 체험활동을 통해 아이도 역사에 대해 쉽게 접근할 수 있는 장소랍니다.
1층 어린이과학관 : 어린이과학관과 과학공작실, 기획전시실, 4D 영상관
2층 장영실과학관 : 물, 바람, 금속, 빛, 우주 등 5가지 테마를 주제로 한 장영실의 업적, 현대과학
'어린이과학관'은 온가족이 방문하여 누구나 공감할 수 있고, 쉽게 이해할 수 있는 과학 전시물이 설치되어 있습니다. 관람객의 능동적 관람을 유도하는 자율적 참여 학습의 전시관으로 운영되고 있으니 참고해주세요.
'장영실과학관'은 장영실의 업적을 보고 만지며 이해할 수 있는 조선시대 과학의 발전사에 대한 학습 공갑니다. 과거, 현재, 미래의 과학기술을 기반으로 하여 과학자로서의 꿈을 키울 수 있는 공간입니다.
보고 듣는 체험을 통해 알기 쉽도록 과학을 재해석해놓은 '장영실'과학관! 꼭 가보시길 바랍니다.
아산환경과학공원장영실과학관
주소 : 충남 아산시 실옥로 222
시간 : 매일 10:00 ~ 17:00
휴관일 : 매주 월요일 / 설, 추석 전날, 당일, 신정
입장료 : 홈페이지 참고
인재를 알아보는 세종과 뛰어난 실력으로 신분의 한계를 뛰어넘은 장영실에 대해 살펴보았습니다. 세종 시대 장영실의 손을 거쳐 만들어진 발명품도 정말 많죠? 이미 교과서로 접한 분들이 많이 계시겠지만, 이번 포스팅을 계기로 '장영실'에 대해 더욱 알아가는 시간이 되었으면 좋겠습니다. 장영실에 대해 더 궁금한게 있으시다면, 장영실과학관으로 방문해보세요. :D
[참고 자료]
국립과천과학관
네이버 지식백과
아산환경과학공원장영실과학관
한국천문연구원
네이버 영화 <천문: 하늘에 묻는다>
