천문·측정과학

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.

자격루는 물의 흐름을 재는 시계인 동시에, 부표와 구슬과 지렛대를 엮어 스스로 종을 치는 자동 시보 장치였다. 앙부일구는 오목한 반구면 위에 하늘을 그대로 옮겨 시각과 절기를 함께 읽게 만든 해시계였다. 두 기계를 계측공학과 제어공학의 언어로 다시 읽어본다.

경주 첨성대는 흔히 ‘가장 오래된 천문대’로 소개되지만, 그 기능을 확정할 만한 기록은 놀랄 만큼 짧다. 천문 관측대설·제단설·규표설이 오래 경쟁해 온 이유를 구조와 사료의 양쪽에서 살펴본다. 확실한 것과 아직 확실하지 않은 것을 구분해 정리했다.

핵심 요약 측우기(測雨器)는 1441년(세종 23) 연구·시작, 1442년(세종 24) 전국 표준 관측 체계로 확립된, 국가 단위로 규격화된 세계 최초의 우량계다. 규격은 깊이 약 1자 5치(≈31cm), 지름 7치(≈15cm)의 주철 원통으로 표준화되어, 서울 천문관서와 전국 관아에 같은 규격으로 보급되었다. 이탈리아 카스텔리의 우량계(1639)보다 약 200년 앞선다. 최근 사료 연구는 발명 주역을 장영실이 아니라 세자 이향(뒷날 문종) 으로 본다. 대중적…