2천년전 컴퓨터, 레고로 재현해 일식 계산

‘2024년 4월8일 16시30분(GMT기준)'

2000여년 전에 만들어 천문계산기를 레고블록으로 재현해 내 계산해낸 다음번 일식 날짜다.

2천년전 계산기란 다름아닌 지난 1901년 그리스 크레테섬 남쪽 섬 안티키테라 섬의 해안에서 발견됐다고 해서 '안티키테라 기계장치(Antykythera Mechanism)'로 불리는 아날로그천문계산기다. 청동으로 만들어진 이 기계장치는 발견당시 녹이 슬대로 슨데다 기술력 미비로 100년 이상 지난 2006년에야 해독됐을 정도다.

씨넷은 애플에서 근무하는 앤드류 캐롤이라는 SW엔지니어가 지난 1901년 그리스에서 발견된 고대 톱니바퀴식 아날로그 천문계산기로 다음번 지구의 일식날짜를 계산하는데 성공했다고 9일(현지시간) 보도했다.안티키테라 기계장치는 과학적컴퓨터로는 세계에서 가장 오래된 컴퓨터로 알려져 있다.

씨넷은 이 기계를 사용한 기원전 100년 경에 살았던 똑똑한 그리스인들은 결코 재정적 위기를 견딜 수 없었다고 전했다. 이들은 갑자기 사라져 지난 1901년 난파선에서 이 기계가 발굴될 때까지 역사의 균열속에 파묻혀져 있었다.

이 가장 오래된 아날로그 컴퓨터의 목적을 알아내는데만도 발견 후 100년이나 걸렸는데 그 목적은 '우주에서 지구의 생명체에게 영향을 미칠 행사를 예상하기 위해 기계적으로 우주의 별들을 추적하기 위한 것'이었다.

애플의 엔지니어 앤드류 캐롤은 가장 현대적인 재료로 이 정밀한 기계를 재현해 사용하는 것도 재미있겠다고 생각했고 그가 선택한 재료는 레고였다.

디지털사이언스의 후원으로 동영상을 제작한 앤드류 캐롤은 30일 동안 1천500개의 레고기술부품과 110개의 기어를 조립해 고대 아날로그컴퓨터를 재구성하는데 성공했다.

크게 좌우로 나누어 볼 수 있는 캐롤이 만든 기계의 양쪽은 각각 4개의 기어박스로 구성돼 원래의 고대 기계와 똑같은 계산을 할 수 있도록 구성했다. 각 기어박스는 하나의 수학적 연산을 하게 된다. 캐롤은 동영상을 통해 자신이 레고로 조립해 재현해 낸 이 고대 계산기에 대해 훨씬 더 자세한 정부를 제공해 보는 사람들을 매료시키고 있다.

지난 2006년 바다에서 발굴된 지 105년만에 해독된 천문계산용 아날로그 컴퓨터인 이른바 ‘안티키테라 기계장치(Antykythera Mechanism)’사진과 이번에 레고로 재현된 안티키테라 메커니즘 동영상을 함께 소개한다. 안티키테라 메커니즘은 지난 2006년 11월 발굴된 지 105년만에 마이크 에드먼즈 카디프대학천문학자가 이끄는 영국과 그리스의 과학자그룹이 해석하는데 성공했다.

이 기계장치는 또한 달의 타원궤도를 알아내기 위한 풀기 위한 고대그리스의 유명한 천문학자인 히파르코스에 의한 이론에 기초한 달 위치를 계산하는데도 사용됐었다는 사실도 확인됐다. 당시 이 기계가 복잡한 달의 비정기적인 궤도에 대한 천문학적 지식을 계산해 내는 능력에 대해 천문학자들을 깜짝 놀라게 했다.

여전히 남아 있는 미스터리는 어떻게 이런 발명품이 역사적 영향을 미치지 못했는가? 무엇이 다른 나라에 이런 기술이 확산되는 것을 막았는가 하는 궁금증이다.

아래 동영상은 2천여년 전 기계를 레고로 재현해 다음 일식을 계산해 내는 과정을 설명한다.

기원전 100년 그리스 엔지니어들이 예전에는 없었던 정밀성을 자랑하는 독특한 기어를 사용하는 기계컴퓨터를 사용했다. 그러나 2000년 전 모든 관련 지식들이 갑자기 사라져 버린다.

1901년 다이버들이 그리스 남쪽의 안티키테라섬의 난파선에서 기계장치를 발견한다.

2006년 고해상도 단층촬영장치를 사용해 이 기기의 목적을 알아낸다. 그 목적은 천체의 변화와 예전에 없었던 정확성으로 일식과 월식날짜를 예측하는 것이었다. 2010년 12월 애플사의 한 SW엔지니어가 한달만에 1500개의 레고부품을 이용해 이 기계를 완전히 재현하는데 성공한다. 중앙에 있는 운전 체인은 힘을 양쪽기어로 전달한다. 양쪽 날개는 네 개의 기어박스로 구성돼 있다.

각 상자는 하나의 수학적 작동을 한다. 앞부분은 크랭크가 돌때마다 47배의 곱셈을 할 수 있다. 그리고 이 리어세트와 연계되는데 이는 다시 19분의 5배 곱셈을 하게 된다. 캐롤은 원래보다 2배 많은 기어를 사용해 기어들은 5배의 곱셈을 할 수 있다. 이 세트들은 3배수 곱셈과 5로 나눗셈을 하게 된다. 차분기어는 다른 두개의 세트를 모은다. 이는 -5분의 19가 되며 이를 다시 앞으로돌리면 19분의 5가 된다. 이것이 일식을 계산하는 데 아주 결정적인 숫자다. 각 기어박스는 수학의 1비트를 계산해낸다. 그리고 다음박스로 계산을 연계시켜 준다. 이는 결국 앞쪽에 있는 다이얼의 바늘을 돌리게 된다.

최종 결과는 다음번 일식이 2024년 4월8일 16시30분(GMT기준)임을 보여준다.