자격루

시계가 없었던 옛날, 사람들은 어떻게 시간을 알았을까? 아마도 낮에는 해가 움직이는 것을 보고 시간을 추측했을 것이고, 밤에는 달이나 별이 움직이는 것을 보고 시간을 가늠했을 것이다. 그렇다면 구름이 잔뜩 끼어 흐린 날이나 비가 오는 날에는 어떻게 시간을 알았을까? 해와 별의 움직임을 이용해서 시간을 측정하는 방식은 날씨에 매우 큰 영향을 받았다. 특히 날씨가 흐리거나 여름같은 장마철의 경우에는 해와 별이나 달 등을 이용해서 시간을 측정하는 방식을 사용하기가 매우 어려웠다. 그래서 물이 계속 흐르면서 밤이나 낮이나 비가 오나 눈이 오나 시간을 항상 알려줄 수 있는 물시계와 같은 국가 표준 시계가 필요했던 것이다.

 

세종대왕 시대 최고의 과학자 장영실이 만든 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 것이었다. 자격루가 발명되기 전, 세종대왕은 장영실로 하여금 경점지기(更點之器)라는 물시계를 만들게 하였다. 그 구조를 살펴보면 먼저 항아리를 층층이 놓은 다음, 맨 위쪽에 위치한 항아리에 물을 채워 아래쪽의 항아리에 차례로 흐르도록 한 것이었다. 즉 시간이 지날수록 가장 아래에 있는 항아리에 일정하게 물이 공급되도록 하여 그 안에 눈금을 매긴 잣대(자의 종류)를 띄워 놓는다. 그러면 항아리 안의 물이 늘어나는 대로 잣대가 떠오르는데, 이 잣대의 눈금을 읽어 시각을 알아낼 수 있었던 것이다. 하지만 이 물시계는 밤낮으로 사람이 지키고 있다가 잣대의 눈금을 읽어야 했으므로 매우 불편하였다. 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 완성하였다.