해시계

해시계는 지구의 자전에 의하여 물체의 그림자가 이동하는 것으로부터 시간의 경과를 측정하는 장치이다. 초기에는 수직으로 세운 막대나 기둥이 지면에 드리우는 그림자의 이동을 살펴서 시각을 측정했다. 구약성서 《열왕기하》 20:10∼11에 나오는 일구(일귀)도 해시계이며, 또 고대 이집트의 신전(神殿)의 입구에 세워진 오벨리스크도 같은 구실을 하였다. 이들의 원형은 그노몬(gnomon)으로, BC 6세기의 아낙시만드로스가 발명한 것이다. 메소포타미아에는 폴로스라고 하는 해시계가 있었는데, 이것은 연직(鉛直)으로 세운 막대 바로 아래에 막대길이와 같은 반지름의 반구(半球)를 놓아 만든 것으로, 반구 안쪽에 새긴 가로·세로의 눈금으로 막대의 그림자를 재도록 되어 있었다.

이집트는 해시계를 BC 10세기∼BC 8세기부터 만들었는데, 연직막대 밑에 눈금용 돌을 놓은 형태로 된 것들이었다. 눈금은 균일하게 새긴 것이 아니고, 계절에 따라 1시간의 크기가 변하는 방식이었다. 오늘날 일반적으로 볼 수 있는 해시계는 그노몬식의 기둥을 수직으로 세워 그 그림자를 보는 형식의 것은 많지 않으며, 지구의 자전축(自轉軸)과 평행한 막대, 또는 판의 가장자리 선의 그림자를 보는 형식의 것들이 많다.

그림자를 어떻게 투영하는가에 따라 팽이형·반원통형·수평형·수직형 등으로 구별된다. 팽이형 해시계는 북극(北極)을 향한 막대의 중간에 원판을 꿰뚫어놓고 그 원판 상에 막대와의 교점을 중심으로 15°씩 눈금을 매겨 막대의 그림자가 원판의 1눈금을 경과할 때를 1시간으로 읽는 것이다. 반원통형 해시계는 원통을 반으로 자른 것을 북극을 향해서 놓아, 단면의 중심에 막대를 원통의 외벽과 평행으로 놓고, 그 막대의 그늘을 원통 내부에 새겨진 눈금으로 읽는 것이다.

수평형 해시계는 한 각을 그 지역의 위도와 같게 자른 삼각형의 상단을 북극을 향하게 하고, 수평의 원판 위에 고정하여 삼각판의 윗가장자리 그림자를 원판상에서 읽게 한 것으로 시각눈금도 계산 또는 작도(作圖)에 의하여 만든다. 이 형은 정원(庭園) 등에 놓는 장식을 겸하여 만든다. 수직형은 건물의 남쪽 벽에 만드는 일이 많고, 1변이 북극을 향한 삼각판의 그림자에 의해 건물의 벽면에 새겨진 눈금으로 시각을 읽는다.

이러한 해시계에 의하여 얻어진 시각은 진태양시(眞太陽時)이므로, 보통 사용되는 평균태양시(平均太陽時)로 고치는 데는 그 값에 균시차(均時差)를 가감해야 한다.

앙부일구 [ 仰釜日晷 ]

1437년(세종 19) 처음으로 만들어져, 혜정교(惠政橋)와 종묘 남가(南街)에 각각 석대를 쌓아 그 위에 설치하여 한국 최초의 공중시계 역할을 하다가 임진왜란 때 유실되어 없어지고, 2∼3세기 후에 만들어진 2개의 앙부일구가 남아 1985년 8월 9일 보물 제845호로 지정되었으며, 궁중유물전시관에 소장되어 있다.

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 시각선(時刻線:子午線)을 그었으며, 시표(時標)는 북극을 향해 비스듬히 세워졌는데, 그 선과 글은 은상감(銀象嵌)으로 새겨, 우아한 모습을 하고 있다.

① 지름 35.2cm, 높이 14cm이며, 재료는 흑칠청동(黑漆靑銅)이다. 여기에는 ‘漢陽北極高三十七度二十分仰釜日晷冬至∼夏至(24節候寅, 卯, 申, 酉, 戌)’라고 새겨져 있어 그 제작연대가 1713년(숙종 39) 이전임을 알 수 있고, 12시 96각(刻)의 시제(時制)에 의한 것에서 1654년(효종 3) 이후임을 알 수 있다.

② 지름 24.3cm, 재료는 흑칠 청동이다. 여기에는 ‘漢陽北極高三十七度三十九分一十五秒仰釜日晷冬至∼夏至寅, 卯, 申, 酉, 戌’이라고 쓰여 있어, 1713년 한양의 북극고가 서구의 도법(度法)에 의하여 측정된 이후에 제작된 것임을 알 수 있다.

앙부일구는 조선시대 대표적인 해시계로 가장 널리 보급되었다. 세종 때에 만들어져 후기까지 다양한 형태로 제작되었으며, 시계판이 가마솥 같이 오목하고 이 솥이 하늘을 우러르고 있다고 해서, 앙부일구란 이름이 붙여졌다. ≪세종실록≫에 의하면 세종19년(1937)에 현주일구ㆍ천평일구ㆍ정남일구 등과 같은 일련의 천문기구가 제작되었는데, 이 때에 앙부일구도 함께 만들어졌다고 한다.

김돈(金墩)의 앙부일구명(仰釜日咎銘)에 이르기를 무릇 시설하는 것으로서 시간에 관한 것보다 더 중대한 것은 없다. 밤에는 경루(更漏)가 있으나 낮에는 알기 어렵다. 청동을 부어서 그릇을 만들었는데 모양이 솥과 같다. 지름에 둥근 송곳을 설치하여 북에서 남으로 서로 대하게 했으며, 움푹 패인 곳에서 휘어서 돌게 했고 점을 깨알같이 찍었는데 그 속에 도(度)를 새겨서 반주천(半周天)을 그렸다. 시신(時神)을 그린 것은 무식한 백성을 위한 것으로 시각이 정확하고 해 그림자가 명백하다. 길가에 놓아두니 구경꾼이 모여든다. 이로부터 백성도 이것을 만들 줄 알게 되었다.'

이 때 만들어진 앙부일구는 ≪원사(元史)≫ 천문지(天文志) 앙의조(仰儀條)에 보이는 곽수경(郭守敬)의 제도를 따라 제작되었다. 한편 이 기록으로 보아 앙부일구의 기본 형태는 원(元)나라의 그것과는 같지 않은 독창적인 모양이었음을 알 수 있다. 곧 영침(影針)이 가리키는 그림자를 통하여 시각을 알게 하였으며, 하늘의 반(半)만 그렸던 점도 좀 다르다. 특히 글자를 모르는 백성을 위하여 12지신상의 시신(時神)을 글자 대신 새겼고, 그것을 사람이 많이 다니는 길가에 두었다는 기록은 무척 흥미롭다. 이 때 앙부일구가 설치된 곳은 서울의 혜정교(惠政橋)와 종묘(宗廟) 남쪽거리로 각각 대를 쌓고 그 위에 설치하였다고 한다. 그런데 이 때 만들어진 앙부일구는 임진왜란을 겪으면서 없어지고 오직 종묘 남쪽에 있던 대석이 지금 탑골공원에 남아있다.

보물 제845호로 지정된 이 유물은 2개로 모두 궁중유물전시관에 보관ㆍ전시되어 있다. 하나는 ‘漢陽北極高三十七度二十分 仰釜日晷(한양북극고37도20분앙부일구)’라 적혀 있고, 다른 하나는 ‘漢陽北極高三十七度三十九分十五秒仰釜日晷(한양북극고37도39분15초앙부일구)’라 적혀 있다. 이 명문을 통하여 전자는 17세기 후반에 제작되었고, 후자는 18세기 전반에 만들어진 사실을 쉽게 알 수 있다. 왜냐하면, 한양의 북극고도를 37°39´15˝로 확정한 것이 1713년이기 때문에 북극고도를 37°20´에 맞춘 것은 17세기에 만들어진 것일 가능성이 농후하기 때문이다. 두 개 모두 청동으로 만들었으며 글자와 선을 은상감(銀象嵌)으로 처리하여 청동의 검은색과 잘 어울린다. 다리에는 정확한 수평을 잡기 위한 수준(水準) 장치를 십자 형태로 만들었다.