천문·측정과학

1395년 태조의 명으로 새긴 천문도 각석은 표면이 닳아 별을 알아보기 어려워졌습니다. 그래서 숙종 13년(1687) 같은 내용을 새 돌에 다시 새겼습니다. 두 돌은 지금 국립고궁박물관에 함께 있습니다. 별 1,467개, 황도와 적도, 12등분한 하늘 — 국가유산청 공식 설명 두 건으로 이 천문도가 무엇을 담았고 왜 두 벌이 되었는지 정리합니다.

규표(圭表)는 그림자의 길이로 동지·하지를 재는 장치입니다. 세종은 중국 곽수경의 모델을 따라 표의 높이를 전통 규격(8척)의 5배인 40척까지 키웠습니다. 그런데 표가 커질수록 그림자 끝은 오히려 흐릿해집니다. 이 문제를 푼 «영부»라는 바늘구멍 장치를 국사편찬위원회 자료로 정리합니다.

조선의 나침반 «윤도»는 가운데 자침 하나만 보면 서양의 나침반과 다를 게 없습니다. 그런데 그 바늘을 겹겹이 두른 원이 많게는 스물네 겹입니다. 바늘 하나를 늘린 게 아니라, «그 바늘이 가리키는 방향»을 기준 삼아 전혀 다른 정보들을 겹쳐 얹은 결과입니다.

봉수는 말보다 빨랐습니다. 대신 보낼 수 있는 것이 «다섯 단계의 숫자»뿐이었고, 중간에 한 곳만 끊겨도 뒤가 전부 멈췄습니다. 왜 빠른가와 왜 취약한가가 «같은 설계»에서 나온다는 점을 정리했습니다.

해시계의 어려움은 계절이 바뀌면 그림자가 다르게 움직인다는 데 있습니다. 평평한 판에 눈금을 그으면 어긋납니다. 조선의 해시계가 면을 오목하게 판 이유가 여기에 있고, 그 결과 시각과 절기를 한 면에서 함께 읽게 됩니다.

세종대의 천문의기는 왜 그렇게 크고, 왜 혼천의에서 고리를 덜어내 간의를 만들었나. 각도를 읽는 기계의 성능은 정해진 몇 개의 변수로 결정된다. 그 변수를 하나씩 계산해 보면 조선 천문학자들의 선택이 전부 설명된다.

대동여지도의 축척을 찾아보면 1:16만이라고도 하고 1:21만이라고도 한다. 어느 쪽이 맞나. 답은 ‘조선의 1리를 몇 미터로 잡느냐’에 있고, 그 물음이 이 지도의 정확도가 어떤 종류의 정확도인지까지 알려준다.

도(度)·량(量)·형(衡)은 서로 다른 문제였고, 되 하나의 크기가 세금을 바꿨다. 기장 알에서 출발한 조선의 기준자부터 1902년 평식원, 그리고 2019년 플랑크 상수에 묶인 킬로그램까지 — 표준을 어디에 걸 것인가라는 같은 질문을 따라간다.

역법은 달력이 아니라 하늘을 계산하는 체계다. 기준 지점이 다르면 절기도 일식 예보 시각도 어긋난다. 세종 대에 한양을 기준으로 계산을 다시 맞춘 『칠정산』이 무엇을 바꿨는지, 그리고 그 성취를 어디까지 말할 수 있는지 따져 본다.