시계의 역사

 

 

 

 

시계는 문명의 발생 당시부터 약 6,000년이나 사용되었다.

 

그후 과학기술이 발달됨에 따라 템포바퀴(균형바퀴·천부 등이라 함.)를

 

사용하여 제어하는 기계시계가 고안되었으며,

 

더 나아가 진자시계·템포시계·전기시계·소리굽쇠시계·수정시계·원자시계 등이 만들어졌다.

해시계는 인류의 생활이 시작되었을 무렵 이집트에서 사용된 시계로서,

 

태양빛에 의해 생기는 그림자를 이용하여 시각을 표시하는 것으로

 

그노몬(gnomon)이라고 하였다. 유럽에서 많이 사용되었으나

 

BC 600년경에 중국에서도 사용되었다.

 

처음에는 막대를 수직으로 세워 그림자의 이동으로 시각을 표시하였고,

 

후에는 그 막대가 북극성(北極星)을 가리키도록 기울임으로써

 

보다 정확한 시각을 알 수 있었다. 해시계는 18세기경까지 사용하였다. 물시계는, 해시

 

계가 태양이 있을 때만 쓸 수 있고

 

 

 

 

날씨가 좋지 않거나 야간에는 사용할 수가 없기 때문에,

 

태양을 이용하지 않고서도 시각을 측정할 수 있는 시계가 필요하였다.

 

그래서 고안된 것이 물시계로, BC 1400년경 고대 이집트에서 쓰였다.

 

밑바닥에 작은 구멍이 뚫린 그릇에 물을 채우고

 

물이 일정하게 규칙적으로 새어 나오면 수면(水面)이 내려가므로,

 

그릇 안쪽에 새겨 놓은 눈금으로 시각을 표시하였다.

 

BC 500년경 그리스에서 클렙시드라(Klepsydra)라고

 

하는 일종의 물시계가 사용되었는데,

 

이것은 물을 퍼내는 주방용품의 이름이었다.

 

이집트의 알렉산드리아에 살던 크테시비오스는 밤낮은 물론,

 

여름이나 겨울에도 사용할 수 있는 자동식 물시계를 고안하였다.

 

이 시계는 커다란 원통 용기 위에서 조금씩 일정한 속도로

 

물이 들어가게 되어 있고, 그 용기 속의 상부에는

 

인형(人形)을 올려 놓은 대가 들어 있다.

 

물이 불면 이 장치가 수면에 의해 밀어올려져서

 

인형이 점점 상승하면서 인형이 가지고 있는 지시봉으로

 

원통에 새겨진 눈금을 가리켜 시간을 알게 한다.

 

한국은 1424년 장영실(蔣英實)이 세종의 명을 받아

 

물시계의 일종인 누각(漏刻)을 만들었다.

 

 

 

현재 덕수궁에 설치되어 있는데, 물시계 연구자료로서 세계적으로 유명하다.

 

모래시계는 물과 같은 원리를 이용하여 작은 구멍에서

 

모래가 떨어지는 것을 이용한 모래시계가 4~16세기까지 사용되었다.

 

모래가 떨어지는 시간으로 시각을 표시하는 것인데,

 

장구와 같은 모양의 유리 그릇을 만들어 모래가 아래로

 

떨어지는 것으로 시각을 표시하고, 다 떨어지면 다시 뒤집어놓아 시각을 측정한다.

 

불시계는 물질이 탈 때의 속도는 물질의 종류에 따라서 다르지만

 

같은 물질일 때는 타는 시간이 거의 비슷하다.

 

그러므로 타 없어진 정도를 보고서 시간을 측정할 수 있다.

 

시간을 측정하는 초시계와 타 없어지는 기름의 양을 보고서

 

시간을 측정하는 램프시계는 900년 알프레드왕 시대부터 이용하였고,

 

 

 

 

 

16세기경 에스파냐 왕실에서는 일반 시민에게 야간시간을 알리기 위하여

 

램프시계를 이용하였다. 중세에는 초시계와 램프시계가 널리 보급되었다.

 

기계시계는 14세기 초부터 만들어졌는데,

 

지금까지 설명한 고대(古代)의 시계와는 달리 동력을 사용한다.

 

일명 중량시계(重量時計)라고도 한다.

 

무거운 추를 동력으로 삼고 있으며,

 

교회 건물 위에 걸어 놓아 건물 전체를 장식하는 동시에

 

모든 사람에게 시간을 알렸다.

 

그후 차차 별 달의 운행, 만년력(萬年曆) 등을 표시하여

 

여러 가지로 복잡하게 만들어 비싼 값으로 팔았다.

 

1364년 프랑스에서는 찰스 5세가 독일의 기계기술자인

 

H.드비크로 하여금 파리에 커다란 대형시계를 제작하게 하였는데,

 

이 시계는 높이가 3m나 되며 현존하는 시계 중에서 가장 오래 된 기계시계이다.

 

이 시계는 드럼에 노끈이 감겨 있고, 노끈에는 추가 달려 있다.

 

무거운 추의 무게로 드럼이 회전하고 그 회전을

 

 

기어장치로 1개의 지침에 전하는 구조이다.그후 이탈리아의 G.갈릴레이가 1583년 흔들이운동의

 

등시성(等時性)을 발견하였고,

 

이것을 1656년에 네덜란드의 수학자 C.하위헌스가 처음으로 시계에 응용하였다.

 

이리하여 시계에 흔들이를 응용하기 시작한 다음부터는

 

그 정밀도가 대단히 높아지게 되었다.

 

1676년 보통 8일 감기의 괘종시계에 사용되고 있는 앵커를 사용한

 

퇴각식(退却式) 탈진기가 R.후크에 의하여 발명되었다.

 

그리고 이 탈진기는 싸게 제작되므로 널리 사용되었고 오늘날까지 사용된다.

 

 

 

 

 

시계에 분침이 달리게 된 것도 이 퇴각식 앵커 탈진기가 발명된 후부터이다.

 

1715년 G.그레함은 앵커 탈진기를 개량하여

 

직진식 탈진기(直進式)탈진기를 발명하였다.

 

1500년 독일의 P.헨라인에 의하여 태엽이 발명된 후로는

 

각 부품의 개량과 함께 시계는 점점 정교해지고 소형화되어

 

운반에 편리한 휴대용 시계가 탄생하였다.

 

앞에서 말한 탈진기는 진자시계용 퇴각식 탈진기였으나,

 

휴대용 시계의 탈진기는 레버식 탈진기를 사용하게 되었는데,

 

 

 

이것은 1755년경 영국인 T.머지가 발명한 것이다.

 

온도변화가 시계에 미치는 영향을 고려할 필요가 있게 되어

 

1722년 G.그레함이 수은보정진자(水銀補正振子)를 고안하였으며,

 

1726년 J.해리슨이 성질이 다른 두 종류의 금속을 짝지어

 

온도에 의해 주기(週期)가 변하지 않는 발 모양의 보정진자를 발명하였다.

 

1896년 C.E.기욤이 온도변화로 생기는 팽창 및 수축이 거의 없는

 

인바라는 합금(合金)을 발명하였고 이어서 엘린바(elinvar)라는 합금을 발명하였다.

 

이 합금을 템포바퀴와 유사(游絲:hairspring)에 사용함으로써

 

온도변화에 따른 시간의 오차가 거의 없는 시계를 만들 수 있게 되었다.

 

또 비자성합금(非磁性合金)으로 니바록스(Nivarox:탄력이 줄지 않고

 

녹슬지 않는 금속)가 유명하다. 이렇게 하여 지금의 고정밀도 시계가 탄생하였다.