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문헌에만 있던 ‘흠경각 옥루’ 581년 만에 되살려낸 ‘복원의 달인’

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[공무원 어디까지 아니] ③ 윤용현 국립중앙과학관 전시총괄과장

홍대용 자명종·청동반가사유상 등 살려
中日 잃어버린 기술 ‘고대 금도금법’ 성공
멸실된 문화재 복원하려 고문헌과 ‘씨름’
中 북송시대 고서·터키에서 실마리 찾아
장영실은 동서양의 기술 융합해 재창조

1400~1450년 전세계가 일군 최첨단 기술
日 과학사에 조선 29개·中 5개·日 0개 기록
세종 때 확보한 첨단기술 다른 국가 압도
“선조들의 뛰어난 과학 정확히 가르쳐야”

과학기술정보통신부 국립중앙과학관 전시총괄과장 윤용현 박사가 자신이 복원한 장영실의 최첨단 물시계 ‘흠경각 옥루’ 앞에 섰다. 흠경각 옥루는 581년 만인 2019년에 복원됐다.
국립중앙과학관 제공

물레방아처럼 생긴 수차가 자동 물시계를 움직이면 366개의 톱니를 가진 동력기륜이 12신기륜, 시보기륜, 4신 기륜과 천륜을 회전시킨다. 4신 기륜에 연결된 4신 옥녀는 1시간마다 방울종을 흔들고 동시에 4신 동물이 시계 방향으로 90도씩 회전한다. 산 중턱에 선 3명의 무사는 각각 종, 북, 징을 친다. 산 아래 평지에는 12지신과 12옥녀가 짝을 이뤄 누웠다가 2시간마다 일어선다. 천륜의 톱니와 연결된 혼천의 태양은 시계 방향으로 하루 한 바퀴 회전한다.

조선의 과학자 홍대용의 자명종 시계를 복원한 모습.
국립중앙과학관 제공

1438년 세종과 장영실이 백성의 풍요로운 삶을 기원하는 마음으로 설계한 ‘흠경각 옥루’는 당대 국내외 최신 과학기술을 종합해 만들어 낸 첨단 자동 물시계였다. 문헌에만 남아 있던 흠경각 옥루를 581년 만에 복원한 이가 6일 인사혁신처의 협조로 서울신문이 만난 과학기술정보통신부 국립중앙과학관 전시총괄과장 윤용현 박사다. 윤 과장은 고천문학자, 고문헌학자, 고건축학자 등과 협력해 2019년 흠경각 옥루 복원에 성공했다. 조선 후기 실학자 홍대용이 만든 자명종, 삼국시대 청동반가사유상, 청동기시대 잔무늬거울, 조선시대 화폐 상평통보가 그의 손을 거쳐 새 생명을 얻었다.

윤 과장은 “일본 과학기술사 사전에 1400~1 450년 반세기 동안 전 세계가 일군 최첨단 기술이 기록돼 있는데, 조선이 29개, 중국이 5개, 일본이 0개였고 동아시아 이외 기타 지역 하이테크 기술 합계가 28개였다. 조선 세종 때 확보한 최첨단 기술은 다른 국가를 압도한다”고 소개했다. 이어 “뛰어난 과학 문화재를 복원하지 않으면 선조들이 이룩한 과학기술을 제대로 이해하지 못하거나 심지어 무시하게 된다”며 “그간 학교에서 우리 선조들의 과학기술을 정확히 가르치지 못했던 것도 연구가 부족했기 때문”이라고 말했다.


윤 과장이 복원한 장영실의 최첨단 물시계 ‘흠경각 옥루’의 설계도.
국립중앙과학관 제공

불행히도 흠경각 옥루를 비롯한 당시 과학기술 문화재 일부는 멸실돼 고문헌에만 남았다. 윤 과장은 흠경각 옥루를 복원하려고 조선왕조실록에 수록된 ‘흠경각기’, ‘동문선’, ‘여지승람’, ‘어제궁궐지’ 등 고문헌을 파고들었다. 그는 “흠경각기에 ‘수차를 사용했고, 외부에는 12옥녀, 12지신이 있었다’ 같은 내용이 있어 외부 복원은 문제가 아니었으나, 기륜이 몇 단위이고 수차는 얼마나 크고 바퀴가 몇 개인지 알 수가 없었다”고 말했다.

실마리는 의외로 중국 북송시대 소송이 지은 ‘신의상법요’에서 찾았다. 조선 천문학자 이순지가 쓴 ‘제가역상집’에서 중국 송나라에 ‘수운의상대’라는 자동 물시계가 있었다는 기록을 찾았고, 신의상법요에서 수운의상대에 대한 자세한 기록을 확인했다. 윤 과장은 “이순지와 장영실이 동시대 사람이니 장영실도 수운의상대의 존재를 알았을 것이고, 관련 문헌도 꿰뚫고 있었을 것이란 가정하에 수운의상대 관련 기록을 하나하나 검토하며 연구를 진행했다”고 말했다.

다만 수운의상대로도 해결이 안 되는 문제가 있었다. 흠경각 옥루는 쇠구슬을 이용해 소리로 시간을 알려 줬다는데, 관련 기록이 어디에도 없었다. ‘쇠구슬을 이용한 시계는 어디서 처음 만들었을까?’ 윤 과장은 해외로 눈을 돌려 터키를 찾았다. “과학사학자들이 셀주크튀르크 시대 앨제재리라는 과학자가 코끼리 자동 물시계를 만들었다는 기록을 찾았어요. 터키로 건너가 직접 관련 문헌을 확인하고 복원한 실물을 보고서 장영실이 흠경각 옥루에 적용한 쇠구슬 원리의 원형을 찾은 거죠.”

그럼 장영실은 먼 이국땅 터키의 기술을 어떻게 습득했던 걸까. 윤 과장은 “앨제재리가 활동한 시기에 셀주크튀르크가 원나라의 침략으로 150년 정도 나라를 잃었고, 그때 이런 기술이 원나라로 들어가 장영실에게까지 전해진 것으로 보인다”며 “장영실은 동서양의 기술을 융합해 재창조하는 창의력이 뛰어난 과학자였다”고 말했다.

고대 금도금법을 복원하기까지의 과정도 흥미롭다. 지금은 금속을 질산에 담가 표면을 부식시키고 아말감을 칠해 도금한다. 하지만 질산이 없었던 과거에는 도금을 어떻게 했을까. 여러 문헌에서 찾은 비법은 바로 매실이었다. 윤 과장은 매실을 3~4개월 숙성하고 착즙·농축해 1.9 수준의 강산성 매실산을 만들었다. 그다음 금속을 20분가량 매실산에 담갔다가 문헌에 나온 대로 숯으로 세척한 뒤 가열해 아말감을 발랐는데 생각처럼 도금이 되지 않았다.

“일단 다음 일정이 있어 연구팀은 철수하기로 하고 함께 도금 작업을 하던 장인에게 마저 시험을 해 달라고 부탁했죠. 그런데 이분이 아말감을 바르고서 잊고 있다가 하루 정도 지나서야 ‘아차’ 한 거예요. 부랴부랴 숯에 올려 가열했더니 도금이 기가 막히게 됐어요. 실수에서 방법을 찾은 거죠. ‘아, 아말감도 숙성을 해야 하는구나.’ 그때 알았죠.”

고대 금도금법은 중국도, 일본도 잃어버린 기술이었다. 그는 “남은 문헌에만 의존하면 그 이상 진전할 수 없다. 동시대 기술이라면 동북아시아든 서양이든 문헌을 조사해야 좀더 실물에 가깝게 복원할 수 있다”고 강조했다.

과학기술정보통신부 국립중앙과학관 전시총괄과장 윤용현 과장이 복원한 조선시대 화폐 상평통보 모전판의 모습.
국립중앙과학관 제공

조선시대 화폐 상평통보 또한 성분 분석을 하고 당시 미국인이 남긴 기록을 보고서 합금 비율을 알아내 복원했다. 윤 과장은 “청동으로 동전을 만들다 조선 숙종 때 구리에 아연을 넣은 황동으로 바꿨고, 이 신기술을 적용한 화폐가 상평통보”라고 말했다. 그는 “조선 시대에는 주조기술이 굉장히 뛰어나 연산군 때 아연과 납에서 은을 분리하는 기술을 개발했고, 이는 중국 명나라보다도 200년 앞선 것이었다”면서 “은 추출 기술이 조선에서 일본으로 건너가 일본을 부강하게 했고, 부강해진 일본이 조총을 사서 결국 우리를 침략했으니 아이러니한 일”이라고 덧붙였다.

윤 과장은 대학에서 고고학을 전공하고 청동유물 주조와 복원으로 박사학위를 받았다. 국립중앙과학관에서 일한 건 1994년부터다. 공개경쟁채용 시험을 통해 학예연구사로 입직했다. 국립중앙과학관이 자리한 대전 유성구 구성동의 지명을 따 자신의 호도 ‘구성’으로 지을 만큼 일에 대한 애착이 강하다.

그는 “전문 지식만 있다고 과학기술 문화재를 복원할 수 있는 게 아니다. 무엇이든 관심과 호기심을 갖고 끈기와 노력을 더해야 한다”고 강조했다. 윤 과장의 정년은 2024년까지로 3년 남짓 남았다. 그는 “정년 전까지 철 불상 주조기술을 복원해 조상들의 첨단기술을 국민께 알려 드리고 싶다”고 말했다.

이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

2021-07-07 22면
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자료 제공 : 정책브리핑 korea.kr

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