(화면 자막)

본 동영상은 행정안전부와 한국정보화진흥원 지식정보자원관리사업으로 제작되었습니다. 

한국의 전통천문학 

우리는 지금 언제 어디서나 날짜와 시간을 확인할 수 있습니다. 하루에도 몇 번씩 시간과 날짜를 확인하고 상대방에게 스스럼없이 물어보는 것을 보면 우리가 얼마나 편리하게 시간과 날짜를 알 수 있게 되었는지를 느낄 수 있죠. 지금은 발달된 디지털 기술로 손쉽게 날짜와 시간을 알 수 있게 되었지만 과학과 기술이 발달되지 이전 고대 사람들은 어떻게 시간의 경과를 알 수 있었을까요? 

1. 역법 

요즘과 같이 흔한 디지털 기기는 물론이고 전기불도 없었던 고대문명 시절에도 아침과 밤은 존재했고 그에 따른 시간의 경과 또한 느낄 수 있었을 것입니다. 농경사회의 고대에는 하나의 농사일을 위해서라도 날짜에 계산이 반드시 필요 했다는데요. 이때 사람들이 시간의 경과를 알기 위해 천체를 측정하고 연구한 것이 바로 역법입니다. 역법이라고 하는 건 조금 생소한 단어 같은데 가장 우리가 흔하게 접하고 있는 것중에 하나 거든요. 달력을 만드는 법이다 라고 하는거예요. 그래서 좀 더 쉽게 역법이 뭐라 표현을 한다 그러면 우리가 뭐 오늘의 날짜가 몇 일이라든가, 오늘 음력이 몇 일, 양력이 몇일이다 해가 언제 뜨고 언제 진다. 이런 것들을 알려주는 하나의 법칙이 역법이거든요. 그래서 저는 역법을 어떻게 보통 표현을 하냐면 우리가 같이 여러 사회 생활을 하는 사람들에게 지켜 지는 일종의 공동된 공통된 하나의 약속이다. 라고 저는 봅니다. 인간 생활을 가장 합리적으로 잘 조화롭게 하기 위한 하나의 약속 이라는걸 저는 역법 이라고 봅니다. 그래서 지금 그 역법을 우리가 하고 있는 것이 가장 쉬운 예로 달력입니다. 이러한 역은 전통적으로 여러 기능이 있었지만 역의 기능 중 가장 중요한 것은 장기간에 걸쳐 시간을 따라가면서 사람들이 계절의 순환을 예측할 수 있도록 천체 운동의 법칙을 찾아내어 달력을 만든다는 것입니다. 그렇다면 역법에 자연적 단위는 무엇일까요? 역의 자연적 단위는 지구의 자전 주기에 근거한 하루 , 달의 공전 주기에 근거한 달, 그리고 지구의 공전 주기에 근거한 1년등입니다. 현재 정의에 따르면 달의 위성이 한 번에 완전히 순환 하는데 걸리는 주기를 삭망월이라 부르는데 이는 29.53061 이고 회귀년이라 불리는 지구의 기본적 공전 주기는 365.24221이이라고 합니다. 하지만 고대에는 특별히 정의된 기준이 없었습니다. 그래서 1년에 길이를 얼마로 하느냐에 따라 조금씩 차이가 생겼고 지역별로 다양한 방법으로 역을 다뤄 여러가지 역법이 생겼던 것이죠. 어떤 우리가 흔히 알고 있는 거로 양력이 있고 음력이 있고 태양태음력이 있습니다. 그래서 양력은 말 그대로 태양의 운동을 기준으로 결정되는 어떠한 방법이고 음력은 달의 운동을 기준으로 결정되는 방법입니다. 이건 이제 우리가 지금 쓰고있는 음력 이라고 하는 것이 명확한 이름은 태음태양력 이거든요. 이 태음태양력은 음력을 기준으로 하는 달력에다가 그렇게 하다보면 그 계절 잘 안맞아요. 그래서 계절을 잘 맞출 수 있또록 윤달을 더 집어 넣어 줘서 만든 달력이에요. 그리고 24절기의 개념을 같이 넣어 주었고 이것이 지금 우리가 쓰는 태음태양력입니다. 이렇게 세 종류의 우리가 가장 잘 알고 있던 것이죠. 그렇다면 우리가 지금 공통적으로 사용하고 있는 양력은 어디서부터 시작되었을까요? 현재 역법 은 최소한 기원전 8세기 부터 날짜를 매긴 것으로 보이는 서양역인 그리스 역에서 연휴 되었는데요. 이 역으로 부터 태양력 중 하나인 율리우스 역이 나왔다고 합니다. 율리우스 역이 도입되면서 역법에서 큰 진전을 보였죠. 하지만 율리우스 역의 평균 역 이 실제 값 365.2421과 약 11분의 차이가 나서 이것이 수 세계에 갇혀 누적되면 상당한 오차가 발생 한다는 문제가 있었습니다. 그래서 당시 교황 그레고리 13세는 더 나은 역의 개정에 대한 필요성을 느끼게 되었고 그후 교황 의 이름을 딴 그레고리력이 도입 되게 됩니다. 이 역도 평균 길이가 365.2425 평균 태양 일이기 때문에 3300년의 기간 동안 하루 정도의 오차가 발생하는 등의 결함이 있어 400년간의 97회의 윤년을 두는 새로운 치운법을 정하였습니다. 이것은 4로 나누어지는 해는 윤년 으로 하고 그 중에서 100으로 나누어지는 해는 흉년으로 하되 400으로 나누어지는 해는 윤년 으로 둔다는 것입니다. 현재 전 세계가 공통으로 사용하고 있는 태양력인 이 그레고리력은 우리나라에서도 1895년 고종 황제 때 채택하여 사용하고 있습니다. 

(인터뷰)

양홍진 박사 - 한국천문연구원 

: 우리나라는 과거부터 응력과 양력을 함께 쓴 음, 양력을 사용했습니다. 음양력에서 가장 중요한 것은 바로 윤달을 언제쓰냐는 것인데요. 윤달은 바로 양력의 길이와 열 두달 음력의 길이가 차이나는 것이 바로 언제쯤 마다 한달을 넣으면 가장 잘 맞을까 하는 것이 바로 고민이었던 것입니다. 1896년 부터 사용하게된 우리나라의 양력은 바로 그 고민에서 벗어 나서 윤년 이라는 고민을 하게 되는데요. 바로 윤달과 달리 윤년 이라는 것은 1년의 길이가 365일이 아니라 그 뒤에 자그만 소숫점 에 해당하는 날짜 들이 있기 때문에 그 한 4년 정도마다 한 번씩 하루도 추가하게 되는 윤년이 들어가게 됩니다. 과거에는 윤달을 어떻게든 두느냐가 중요했고 현대 태양 역에서는 윤년을 어떻게 두느냐가 중요하다. 이렇게 보시면 될것 같습니다. 

2. 고천문기기와 고천문도 

지금까지 역법과 우리가 현재 사용하고 있는 그레고리력에 대해 알아봤습니다. 정밀한 달력을 만들기 위해 사람들은 과거 천체를 정확하게 측정할 수 있는 관측 기기를 만들어왔습니다. 그것을 우리는 천문의 기 라고 부르는데요. 그 용도에 따라 시간을 측정하는 것 외에 천체 위치 측정용 의기와 구면을 측정하거나 하늘의 모습을 표현하는 의기 로 구분할 수 있습니다. 달력을 만들기 위한 꾸준한 관측과 노력은 세종 시대에 이르러 그 결실을 맺게 됩니다. 바로 칠정산이라는 복자정 역법을 만들게 되는데요. 이러한 역법 개선은 여러 천문의 기의 제작과 꾸준한 관측의 결과였던 것입니다. 세종때 제작된 관측기로는 천체 위치 측정을 위하여 제작한 혼천의와 혼사, 단의, 일성정시의 를 비롯해 낮 시간과 밤 시간을 측정하기 위해 만든 4종의 해시계와 물시계 등이 있죠. 인류 역사상 가장 먼저 제작된 천문 관측 용 측정 기기는 그림자의 길이를 측정하는 긴 막대기 모양의 규표 이지만 우리에게 가장 익숙한 기기는 아마도 조선시대에 만들어진 국보 230호 혼천시계에 붙어 있는 혼천의 일 것입니다. 혼천의는 동양의 전통 천체관측 기기로 세 개의 고리로 이루어져 있고 가장 안쪽의 사유 안에는 천체를 관측하는 규형이 설치되어 있습니다. 바깥쪽에는 척도, 황도, 백도 를 나타내는 삼신의가 설치 되어 있으며, 삼신의의 바깥에는 가로와 세로로 혼천의를 받쳐주는 육합의가 놓여 이를 4개의 받침대로 받쳐져 있습니다. 이러한 혼천의는 천체가 회전하면 모양에 따라 움직이는 구조로 되어 있습니다. 

(인터뷰)

김상혁 박사 - 충북대 

: 현재 만원권 지폐 속에 있는 혼천의는 1669년 관상감의 천문학 교수였던 송이영이 제작한 혼천시계 혼천의 부분입니다. 혼천시계는 사양의 자명종의 원리를 응용한 천문시계인데 태양의 일주운동과 연주운동을 나타냈고 달의 위상 변화를 알려주었습니다. 또한 혼천의 안에는 둥근 지구의가 장치되어 있는 점이 흥미롭습니다. 혼천시계는 조선에서 발전시킨 혼천의와 사양의 자명종 기술이 융합되어서 제작된 동양과 서양의 과학 기술이 융합되어 만들어진 당시의 최첨단 시계장치라고 할 수 있습니다. 혼천의는 비록 중국에서 처음 만들어진 천문 기기이지만 혼천시계는 여기에 전자식 자동 15 시계를 결합한 과학 유물이기 때문에 세계에서 당당히 자랑할만한 우리나라의 과학 발명품 이라 할 수 있는 것입니다. 그리고 세종 시대에 만들어진 조선시대 대표적 천체 관측 기구 중 하나인 간의는 천체의 위치를 측정 하던 기구 이며 혼천의 를 간단히 한 것으로 크게 지평 경위의와 적도 경위의 부분으로 나누게 됩니다. 지평 경위의는 고도와 방위각 으로 측정하며 적도 경위의는 천체의 회전에 따라 움직이도록 되어 있으며 천체 위치는 바닥과 사유환에 새겨진 눈금으로 확인하게 됩니다. 

(인터뷰)

이용삼 교수 - 충북대 

: 간의는 동아시아에서 사용하던 혼천의의 구조를 더 간단하게 만든 것입니다. 우리나라에서 세종 때의 간의대 위에 간의를 설치했는데 가장 정밀한 천체 위치를 관측하고 또 시간을 측정했습니다. 소간의는 세종 16년에 이천 정초 정인지에 의해 제작된 조선의 대표적인 천문 관측 기기로써 간의 보다는 훨씬 작고 간략하지만 간의의 모든 기능을 구현할 수 있습니다. 처음 제작된 이후로 소간의는 조선시대 천문대인 관천대에 설치되어 별을 관측하는데 사용되었습니다. 소간의는 조선시대 천문대 인 관천대에 설치된 조선시대 천문 관측 기기로 세종 16년 의 간의를 더욱 작게 하여 독창적으로 구현하였습니다. 윗받침 위에 적도 환과 백각환 사유환을 하나로 꾀어서 기둥에 연결였고 이를 비스듬히 기울여 설치하면 적도 경위의와 유사하게 사용할 수 있습니다. 사유환내에는 규형이 있어 이를 통해 별을 관측할 수 있으며 세환을 곧게 세우면 암 지평경위의와 유사합니다. 특히나 많은 역사 유물 중 간의와 소간의가 없어진 것이 안타까운 이유는 지금도 사용할 수 있을 정도로 정밀한 관측 기기이기 때문인데요. 다행히도 세종 시대의 천문 기기를 보관, 제작하려는 연구가 계속되어 대전에 있는 한국천문연구원의 앞마당에 간의와 소간의 등의 등의 여러 천문의기가 복원되어 전시되어 있습니다. 

(인터뷰)

민병희 연구원 - 한국천문연구원 

: 일성정시의는 세종 19년인 1437년에 해시계와 별시계의 기능을 합쳐서 만든 천문관측 의기입니다. 즉 해 그림자를 이용하여 낮에 시간을 측정하고 북극을 중심으로 움직이는 별을 관측함으로서 밤의 시간을 측정합니다. 일성정시의는 밑받침 과 기둥 그리고 여러개의 환으로 구성되어 있습니다. 이렇게 일성정시의는 소간의와 더불어 조선시대를 대표하는 천체 관측 의기입니다. 세종 19년에 창제된 일성정시의는 해시계와 별시계의 기능을 가진 천문시계 입니다. 이 구조를 보면 밑받침 위에 용이 있고 용이 바퀴 자루를 물고 있으며 바퀴 중심의 구멍은 정극환을 통해 북극을 맞출 수 있습니다. 또한 바퀴 위에는 정극환을 지지하는 계형이 있고 그 아래 성백각환, 일구백각환, 주천도분환이 가 나란히 놓여 있습니다. 그리고 세종 시대에 만들어진 또 다른 천문 기기에는 혼상이 있습니다. 실제 밤하늘을 보면 둥근 하늘의 많은 별들이 놓여 있는 것처럼 보이는데 이러한 하늘의 모습을 둥근 구 위에 별자리를 새겨 놓은 것이 혼상 입니다. 혼상의 별자리는 일반 천문도에 별자리와 달리 뒤집혀새겨져있으며 혼상은 북극성 주변에 지구 회전 축을 따라 회전하게 되어 있습니다. 일성정시의와 혼상의 발명과 함께 세종 시대의 과학의 특징 중 하나는 그 전까지 사용되었던 해시계 와는 다른 원리와 형태를 갖춘 회식의 발명 입니다. 이때의 해시계는 크게 4가지로 나눌 수 있죠. (인터뷰) 김상혁 박사 - 충북대 : 현주일구와 천평일구는 손바닥 위에 올려놓고 사용할 수 있는 작은 휴대용 해시계로, 그 사용법과 구조는 서로 유사합니다. 두 해시계는 적도 면을 시반면으로 사용하는 공통점이 있습니다. 적도 면을 수직으로 관통하고 있는 극축을 향한 실선의 그림자로 시간을 잃게 되는데 춘분에서 추분까지는 시반면 윗면 으로 시간을 읽고 추분부터 다음해 춘분까지 시반면 아랫면으로 시간을 읽습니다. 정남 일구는 세종 19년에 창제한 해시계로서 지남침을 쓰지 않고도 남북을 맞출 수 있었습니다. 정남 일구의 사유환 안의 있는 직거를 이용하여 해당일의 북극으로부터의 각 거리인 거극도를 맞춥니다. 이제 그거극도에 태양의 위치를 맞춘다면 그때가 바로 정남일구의 남북 방향을 향하게 되는 것입니다. 남쪽과 북쪽 기둥을 잇는 사유환 축은 지구의 자전축인 하늘의 북극 방향과 일치하도록 되어 있고, 북쪽 기둥을 통과한 추 끝에 추를 달아 수평을 잡도록 했습니다. 이 앙부일구는 17세기 후반에 제작된 것으로 시반면에 당시에 사용했던 서울에서 측정한 북극 고도인 37도 20분이 적혀 있습니다. 앙부일구는 조선시대 초기의에서 후기까지 사용했던 해시계로 가장 실용적이고 정확한 해시계이면서 조형적 아름다움을 함께 하고 있는 조선시대의 대표적인 해시계입니다. 해시계 중 가장 유명한 앙부일구는 둥근 하늘의 모습을 땅에 재현하여 만든 한국의 전통 천문시계 입니다. 한 쪽에는 해 그림자를 나타내는 영침이 설치 되어 있는데 이 영침은 관측자의 위치에 따라 놓여지게 되며 해에 방향에 따라 바닥에 그림자가 비춰집니다. 사면에는 시반면이 있는데 그림자의 위치에 따라 계절과 시간을 확인할 수 있습니다. 이러한 앙부일구는 우리나라 최초의 궁중 해시계로 세종 때 해정교와 종려 근처에 놓여 있었습니다. 해시계 외에도 세종 시대의 물시계는 빼놓을 수 없는 기기 중 하나입니다. 자격루는 장영실이 만든 스스로 치는 물시계 인데요. 이 물시계는 자동 시동 장치가 붙어 있어서 때가 되면 그 시간을 알리는 인형이 나타나서 종과 징과 북을 치는 조선의 독창적 방식을 하고 있죠. 조선 중기의 이후 서양 천문학이 들어오면서 제작된 신법 지평 일군은 평면으로 된 해시계 입니다. 바닥에는 시각과 절기를 새겨 놓았으며 삼각형 모양의 영침이 세워져 있고 영침의 가운데에는 홈이 있는데 홈의 그림자가 드리워진 위치를 읽어 시각과 계절을 알 수 있습니다. 고대의 사람들은 하늘의 천체의 관측하고 이들의 위치와 모양을 나름대로의 방식으로 기록하여 남겼는데 이것이 바로 천문도 입니다. 그 중 우리나라에서 자랑할 만한 것으로 조선 태조 4년인 1395년에 만든 천상열차분야지도가 있죠. 천상열차분야지도는 볼에 새겨넣은 천문도로 현재 국보 228호와 보물 837호로 지정되어 있습니다. 이 국보 석각 천문도에는 앞뒷면에 별이 새겨져 있는데 천문도 위쪽에는 24절기의 별의 위치를 설명한 혼효중성도 가 새겨져 있습니다. 이 천문도에는 모두 1467개의 별이 새겨져 있는데 이들은 우리나라 밤하늘에 볼 수 있는 모든 별을 새긴 것이며 특징적인 것은 별의 크기를 달리해 새겨 넣은 점을 볼 수 있습니다. 그리고 이 천상열차분야지도 아래쪽에는 이 천문도가 고구려에서 유래 하였음을 적고 있습니다. 이 천상열차분야지도를 올바르게 이해하기 위해서는 엄청나게 많은 수학과 과학 지식이 필요합니다. 이때에 지식은 그 당시 사람들이 이해하고 인식했던 지식 체계를 바탕으로한 지식으로 현재의 지식책 의 수준과의 정확한 비교는 어렵습니다. 하지만 천문학에 대한 기본적인 진리는 동일하기 때문에 천상열차분야지도를 비롯한 많은 천문도와 천문 기기 제작에 있어 실로 대단한 과학적 지식 등이 사용됐다는 사실은 의심할 여지가 없을 것입니다. 별이나 달의 움직임과 위치에 따른 계절이 변하는 것은 고대인들에게 새로운 희망을 주었습니다. 별의 움직임은 농사를 짓기 위한 계절 뿐 아니라 인간 세상의 미래를 읽을 수 있는 희망이 되어준 것이죠. 우주를 향한 끊임없는 관심, 좀 더 나은 세상을 향한 고대인들의 노력이었습니다.