자격루는 어떤 구조로 작동되었나요?

Question

조선 시대 물시계인 '자격루'는 어떤 구조로 작동되었나요?

아무리 자료를 검색해봐도, 자격루 내부의 기계 구조를 알 수가 없어서 질문합니다.

Answer 1

안녕하세요. 허재원 과학전문가입니다.

자격루의 원리는

우리가 흔히 알고 있는 모래 시계와 유사합니다.

그림과 같이 물방울이 일정하게 규칙적으로떨어지는도록 해서 이를 통해 시각에 따라 저절로 울리게 만들어서 시간을 알려주는 원리입니다. 이 때 물은 중력에 의해서 위에서 아래로 흐르게 되고 흐르는 물의 양을 일정하더록 조정한 것입니다

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

물의 일정한 흐름을 이용하여 시간을 측정하고, 일정한 시간에 구슬을 이용하여 신호를 보내도록 했습니다.

이 신호와 동시에 다른 구슬이 지렛대를 작동하여 인형이 종을 치게 하였고, 그 시각에 해당하는 12지 인형이 차례로 시간을 알려주도록 한 것이죠.

국립고궁박물관에 있는 자격루의 구조입니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

물시계에는 여러 개의 항아리, 긴 원통, 구글, 종 등이 있습니다.. 상부에는 물을 담을 수 있는 물통과, 물통 밑면에 있는 작은 구멍으로 물이 천천히 떨어지게 하는 노즐이 있습니다. 하부에는 물이 담긴 그릇이 있으며, 그릇 아래쪽 중앙에는 작은 구멍이 뚫려있습니다. 상부와 하부는 천으로 서로 연결되어 있으며, 물이 상부에서 떨어져 하부로 내려가면 그릇에 차곡차곡 쌓이다가 구멍으로 빠져나가기 때문에, 그릇 안의 물의 높이가 시간이 지남에 따라서 점점 높아지게 됩니다. 이를 통해 일정한 시간 간격으로 물이 떨어지므로, 자격루는 시간을 측정할 수 있게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.조선시대에 개발된 물시계는 물의 유입량을 이용하여 시간을 측정하는 기계였습니다. 그 구조와 원리는 다음과 같습니다.

구조

조선시대 물시계는 크게 3개의 부분으로 나눌 수 있습니다.

물통: 시계의 바닥에 위치한 물통은 물을 담는 역할을 합니다. 물이 천천히 새어들어가는 구멍과 물이 빠져나가는 구멍이 있습니다.

인력추: 물통에서 나오는 물을 인력으로 바꿔서 시계의 구동력으로 사용하는 부분입니다. 물이 나오는 구멍을 통해 인력추에 물이 흐르게 됩니다.

시계판: 인력추를 움직여 시계판이 돌아가게 됩니다. 시계판은 일반적으로 일주일 또는 한 달 단위로 나누어져 있습니다.

원리

조선시대 물시계는 물의 유입량을 이용하여 시간을 측정하는 방식으로 동작합니다. 물통에 있는 물이 천천히 새어들어가면서 인력추를 움직입니다. 인력추는 물의 힘을 이용하여 시계판을 움직이게 됩니다. 시계판은 물이 다 흐르면 한 바퀴 돌아가게 되며, 일정한 간격으로 나누어진 시간을 나타냅니다.

조선시대 물시계는 기계식이 아닌 물의 유입량을 이용하여 시간을 측정하는 방식으로 구동되기 때문에 정확도가 떨어질 수 있었습니다. 그러나 당시에는 이 방식으로도 충분한 정확도를 갖추고 있었으며, 조선 왕실 등에서 많이 사용되었습니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

조선 시대의 물시계인 자격루는 물을 이용하여 시간을 측정하는 장치였습니다. 일반적인 자격루는 큰 상자 안에 자를 놓은 후, 그 위에 물을 채워 넣었습니다. 자의 무게로 인해 시간이 지날수록 물이 자의 상단을 지날 때마다 매 시간마다 나무나 철로 만든 징이 울리도록 설계되었습니다. 때문에 자격루는 천천히 물이 차오르는 것을 이용하여 시간을 측정하는 시계입니다. 이러한 자격루는 천문학적인 관측 및 농경 등 다양한 분야에서 활용되었습니다.

Answer 6

안녕하세요. 허용석 과학전문가입니다.

자격루는 큰 항아리에 물을 붓고 그 아래 작은 항아리에 일정한 속도로 물이 떨어지게 하면 물은 작은 항아리를 거쳐 원통형 항아리에 고이게 됩니다. 원통형 항아리 안에 물이 차오르면 잣대가 조금씩 위로 떠오르면서 원통형 항아리 벽에 붙어 있는 작은 장치를 건드립니다. 그럼 그 장치가 기울어지면서 위에 얹혀 있던 작은 구슬이 아래로 떨어지는데 그 작은 구슬들은 통로를 따라 떼굴떼굴 굴러가면서 큰 구슬을 고정하고 있는 장치를 건들면 고정 장치가 위로 들리면서 큰 구슬이 아래로 굴러 떨어집니다. 큰 구슬은 종과 이어져 있는 첫 번째 지렛대를 눌러 시보인형이 종을 치게 되고 그런 다음 두 번째 지렛대를 눌러서 아래 문 안에 숨어 있던 동물 인형을 밖으로 내보내게 됩니다. 시각을 스스로 쳐서 알리는 물시계’란 시계로 국가의 공식적인 시간을 알릴 때에도 이 자격루가 활용되었습니다.