조선·기계공학

수노기(연발 쇠뇌)는 조선에서 «부인노(婦人弩)»라고도 불렸습니다. 여성이나 아이도 쉽게 쓸 수 있을 만큼 힘이 적게 든다는 뜻입니다. 화살 수십 대를 채워 두고 차례로 쏠 수 있는 이 무기를 『훈국신조기계도설』(1869년경) 기록으로 정리합니다.

무적죽장군은 대나무통을 몸통으로 쓴 일회용 화포입니다. 병사 한 명이 여러 개를 들고 다니다 층층이 쌓아 놓고 차례로 쏠 수 있었습니다. 『훈국신조기계도설』(1869년경) 기록을 바탕으로, «한 번 쓰고 버리는» 설계가 왜 합리적이었는지 정리합니다.

문익점은 1364년 목화씨를 들여왔지만, 그것만으로는 옷감이 되지 않았습니다. 진짜 병목은 씨를 빼는 기구(씨아)와 실을 뽑는 기구(물레)였고, 이걸 풀어낸 사람은 문익점이 아니라 «같은 고을 사람» 정천익이었습니다(후대에는 흔히 문익점의 장인으로 전합니다).

지방에서 걷은 곡식을 서울까지 옮겨야 했습니다. 육로가 있는데도 배를 골랐고, 그 배는 자주 가라앉았습니다. 왜 위험한 쪽을 택했는지, 그리고 서해의 어떤 성질이 그 길을 어렵게 만들었는지를 «운반»이라는 공학 문제로 정리했습니다.

조총에서 만들기 어려운 부품은 방아쇠도 개머리판도 아니고 «관 하나»입니다. 안이 곧고 두께가 고르며 화약이 터지는 압력을 견뎌야 하는데, 이 셋을 동시에 만족시키는 것이 전근대 금속가공의 한계선이었습니다. 무엇이 어려웠는지를 공정 단위로 뜯었습니다.

배를 만들 때 가장 어려운 것은 판자를 «어떻게 붙이는가»입니다. 쇠못은 바닷물에서 삭고, 삭으면 구멍만 남습니다. 한선은 나무못과 홈으로 이 문제를 풀었고, 그 선택이 수리 방식과 배의 수명까지 바꿔 놓았습니다.

활은 에너지를 저장했다 내보내는 장치이고, 화살은 그 에너지를 «목표까지 실어 나르는» 장치입니다. 그런데 화살은 발사 순간 활대를 피해 휘면서 나갑니다. 이 현상이 왜 생기고, 무엇이 그것을 다루는지 정리했습니다.

날아가서 터지는 무기를 만들려면 언제 터질지를 정할 수 있어야 합니다. 조선의 이 무기는 그 조절을 도화선 길이가 아니라 감는 횟수로 했습니다. 나무 심지 하나가 시간을 재는 부품이 된 구조를 들여다봅니다.

솥은 무쇠로 만들고 칼은 시우쇠로 만듭니다. 같은 철인데 왜 다른 이름으로 부르고 다른 물건이 되는지, 그 차이가 어디서 오는지를 보면 조선 문헌의 철 관련 용어가 갑자기 읽히기 시작합니다. 열쇠는 탄소 함량 몇 퍼센트의 차이입니다.

조선 군선의 밑바닥이 평평했던 것은 기술이 모자라서가 아니라, 조차가 크고 갯벌이 넓은 바다에서 배를 운용해야 했기 때문이다. 평저선은 속도와 직진 안정성을 내주는 대신 제자리 선회를 얻었고, 그 선회 성능이 화포 운용 방식을 바꿨다. 배의 바닥 모양 하나가 전술의 형태까지 밀고 올라간 사례다.