물로 하늘을 따라 돌게 할 수 있을까?

그때 그곳

북송의 카이펑. 하늘을 관측하고 역법을 만드는 일은 나라의 사업이었습니다. 황제가 하늘의 뜻을 받아 다스린다면, 그 하늘을 정확히 알고 있음을 보여야 했으니까요.

왜 이 질문이었나

관측 기구에는 골칫거리가 하나 있었습니다. 하늘을 따라가려면 기구를 계속 돌려야 하는데, 사람이 손으로 돌리면 일정할 수가 없다는 것이죠. 하늘은 한결같은 속도로 도는데 사람의 손은 그렇지 못합니다.

물레바퀴를 쓰면 어떨까요. 그런데 물이 차는 대로 두면 바퀴는 점점 빨라집니다. 이번엔 너무 고르지 않게 빠르죠.

알아낸 것

소송이 만든 것은 12미터 높이의 탑이었습니다. 그 안에 핵심 장치가 하나 들어 있습니다. 물통이 정해진 양만큼 차면 걸쇠가 풀리며 바퀴가 딱 한 칸 움직이고, 곧바로 다시 붙잡힙니다. 차면 한 칸, 또 차면 한 칸.

이것이 무슨 일을 한 것이냐면, 끊임없이 흐르는 것을 일정한 박자로 잘라낸 겁니다. 기계 시계의 심장에 해당하는 원리죠.

이 힘으로 꼭대기의 혼천의가 하늘을 따라 돌고, 아래층에서는 인형들이 나와 시각을 알렸습니다. 유럽에 같은 원리의 장치가 나타나는 것은 200년 뒤입니다.