시계의 발달

현대인은 분초를 다투며 바쁘게 살아가요. 그래서 시계가 생활필수품으로 자리 잡았지요. 하지만 시계가 없던 먼 옛날에도 사람들은 시간을 아주 중요하게 생각했답니다. 조선시대에도 도성 문을 정해진 시간에 열고 닫았으며, 밤에 도적을 막기 위해 정해진 시간에 순찰하였거든요. 시간을 알아내어 사람들에게 알리는 일은 나라의 중요한 역할 중 하나였고요. 그렇다면 사람들은 언제부터 시계를 썼을까요?

인류 문명이 시작될 때부터 사람들은 시간을 측정하는 방법을 연구했어요. 고대 문명이 시작된 메소포타미아와 이집트, 중국 등에서는 처음에 태양을 이용한 해시계를 썼지요. 바닥에 수직으로 꽂은 막대기의 그림자 위치로 시간을 알아낸 것이었어요. 기원전 1500년경 이집트에 세워진 '오벨리스크'라는 커다란 돌기둥도 해시계 역할을 하였다고 해요. 또한 이집트 사람들은 밤하늘에 보이는 별자리 12개의 움직임을 이용하여 밤의 길이를 12등분하고, 이를 연장해 낮의 길이도 12등분하여 시간을 세었어요. 이것이 현재 우리가 사용하는 '하루 24시간'의 기원이랍니다. 그런데 낮과 밤을 똑같이 12등분했기 때문에 여름에는 낮의 12시간이 밤의 12시간보다 길고, 겨울에는 밤의 12시간이 낮의 12시간보다 길었어요. 그래서 이집트의 해시계는 계절마다 시간 표시 간격이 달랐다고 해요. 또한 1시간을 60분, 1분을 60초로 나누는 것은 고대 바빌로니아에서 사용한 '60진법'에서 비롯된 것이에요. 60진법은 60을 한 묶음으로 하여 자리를 올리는 방법이지요.

그런데 해시계는 흐린 날이나 밤에는 사용할 수가 없었어요. 그래서 이를 보완하고자 물시계를 만들었지요. 기원전 1400년경 고대 이집트 사람들은 항아리처럼 생긴 물시계를 사용하였어요. 항아리 안쪽에 시간을 나타내는 눈금을 새기고, 바닥에 뚫린 작은 구멍으로 물이 흘러나가게 하여 항아리 속 물 높이로 시간을 알아냈지요. 중국에서도 이집트와 비슷한 시기에 물시계를 썼고요. 그 후 동서양의 여러 나라에서는 더 정교한 물시계를 만들어내는 한편, 다양한 재료를 쓴 시계를 만들었어요. 중세 유럽에서는 유리병 안의 모래가 위에서 아래로 떨어지는 시간을 일정하게 만든 모래시계, 램프 안에서 타 없어진 기름의 양을 재는 기름시계, 불에 타서 낮아진 초의 높이를 재는 초시계 등이 만들어졌습니다.

그러다가 14세기 초 유럽에서 기계식 시계가 처음 등장했어요. 최초의 기계식 시계는 쇠로 된 톱니바퀴를 이용하였는데, 줄에 매달린 추가 아래로 내려가면서 톱니바퀴가 돌아가는 구조였지요. 이 시계는 시곗바늘이 없는 대신 시간에 맞춰 종을 울렸답니다. 14세기 유럽 도시의 교회나 관공서에는 거대한 기계식 시계가 설치되었고, 이 시계가 한 시간마다 종을 쳐 사람들에게 시간을 알려주었어요. 1344년에는 숫자판과 시곗바늘이 달린 시계가 이탈리아에서 처음 등장하였고요. 15세기 말에는 금속 태엽이 발명되면서 태엽이 시계의 동력으로 사용되었어요. 태엽이 서서히 풀리면서 톱니바퀴를 움직이는 원리였지요. 그 덕분에 시계를 작게 만들 수 있었고, 휴대용 시계도 등장하였습니다.

16세기 말, 이탈리아 과학자 갈릴레오 갈릴레이는 교회 천장에 매달린 등이 좌우로 한 번 흔들릴 때 걸리는 시간이 흔들린 거리에 상관없이 일정하다는 사실을 발견하였어요. 천장에 매달린 등처럼 추를 줄에 매달아 좌우로 왔다 갔다 하게 만든 장치를 '진자(振子)'라고 해요. 진자는 줄의 길이에 따라 일정한 속도로 흔들리기 때문에 진자가 1초에 한 번씩 흔들리도록 길이를 맞추면 정확한 시계를 만들 수 있지요. 이 원리를 이용하여 1656년 네덜란드 과학자 크리스티안 하위헌스가 하루에 오차가 1분 이하인 진자시계를 만들어요. 이렇게 시계가 분 단위까지 정확해지자 분침 달린 시계가 등장하였고요.

오늘날 대부분 사람이 사용하는 '수정시계'는 1929년에 발명되었습니다. 전기를 통하면 수정 결정이 1초당 10만번 정도 진동하는 특성을 이용한 것으로, 1년에 오차가 1초도 안 되는 매우 정확한 시계예요. 수정시계에는 '수정(水晶)'을 뜻하는 'QUARTZ'라는 글자가 적혀 있어요. 1952년에는 수정시계보다 더 정확한 원자시계가 발명되었는데, 이것은 과학자들이 주로 사용해요.

먼 옛날부터 사람들이 시간을 측정하려 애쓴 것은 시간의 소중함을 알았기 때문일 거예요. 한번 흘러간 시간은 되돌릴 수 없고, 어떻게 쓰느냐에 따라 그 가치가 달라지니까요. 여러분도 시간을 낭비하지 않도록 계획적으로 생활하는 습관을 가지세요.