조선 실학자 홍대용의 혼천시계, 260년만에 복원

국립중앙과학관, "조선 천문기계 전통 잇는 주요 문화재 복원 성과"

국립중앙과학관(관장 이석래)은 문헌으로만 전해지던 실학자 홍대용의 혼천시계를 260년만에 복원했다고 28일 밝혔다.

혼천시계는 천체 관측 기구인 혼천의(渾天儀)에 물이나 추의 힘으로 작동하는 기계장치를 연결해 날짜와 절기, 시각 등을 알려주는 천문시계다. 

조선 후기 북학파 실학자이자 천문학자인 홍대용은 1762년 호남 지역에 살던 과학자 나경적과 함께 혼천시계를 만들었다. 홍대용의 저서 담헌서(湛軒書)와 농수각의기지(籠水閣儀器志)에 '통천의(統天儀)'라는 이름으로 자세히 기록돼 있으나 실물은 전해지지 않고 있다.

복원된 홍대용의 혼천시계/ 혼천의(왼쪽)와 자명종

통천의는 혼천의에 추의 힘으로 작동하는 자명종을 연결해 하나의 기계 장치를 이루고 있다. 1438년 장영실의‘흠경각 옥루와 1669년 송이영의 혼천시계 등 조선 주요 천문시계의 맥을 잇는 성과로 평가된다. 송이영의 혼천시계의 구조를 한단계 더 발전시켜 자명종의 추력을 동력으로 사용하는 것이 특징이다. 몇 개의 톱니바퀴를 활용, 회전력과 기어 장치만으로 태양과 달의 모형을 천체 운동에 맞게 자동 운행하게끔 했다.

국립중앙과학관 윤용현 한국과학기술사과장이 주축이 되어 문헌 조사와 기계식시계 등 유물 분석, 복원모델 실험을 거쳐 원형에 충실하게 복원했다. 고천문.시계 분야는 한국천문연구원 김상혁 박사와 민병희 박사가, 고문헌 분야는 문화유산연구소 길의 기호철 소장 등이 참여했다.

또 고려대학교박물관과 서울대학교박물관이 소장한 자명종에 공통적으로 나타나는 동력 발생의 특성을 분석하고, 숭실대학교 한국기독교박물관의 혼의 유물을 복원모델 설계와 작동모델 제작에 활용했다. 이를 통해 홍대용의 저서에 서술된 혼천의 및 자명종의 제원과 천문 현상에 맞는 수학적 특성만으로는 파악하기 힘든 전체 형태를 추정했다.

이석래 국립중앙과학관장은 "조선 후기 대표 기계식시계 과학문화재인 홍대용 혼천시계가 복원된 것은 국민 자긍심을 고취하는 것은 물론, 세종대 자격루와 옥루 등의 과학문화재와 함께 해외 전시를 통한 과학한류 확장에 기여할 것"이라며 "국립중앙과학관 과학기술관에 복원 홍대용 혼천시계와 핵심 과학원리를 국민들이 체험할 수 있도록 체험 전시품을 만들어, 현재 복원돼 실험 중에 있는 자격루 동력 전달 장치인 주전(籌箭) 전시품과 함께 내년 봄부터 전시할 예정"이라고 밝혔다.