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본편

세계 최초의 우량계 측우기

영상 대본 펼치기 닫기: na> 정조 6년 여름 경기 지역에 큰 가뭄 들었다. 기우제를 여러번 지냈으나 소용이 없었다. 자막> 서울 경기지역 대가뭄 발생 na> 이에 임금은 스스로를 탓하며 친히 기우제단에 올랐다. 이때!!! 비가 내리기 시작했다. 그토록 기다리던 단비였다. 자막> 기우제단에 직접 오른 임금 자막> 전영신 과장 / 기상청 기상연구개발과 쨍쨍 내리쬐는 햇빛을 가리는 일산도 치우라고 하시고 아주 오래도록 밤새도록 바깥에 머물면서 비가 오기를 간절히 소원해서 약 30mm정도에 해당하는 1촌 2분의 비가 측우기에 담겼습니다 비가 간절히 내리기를 바라는 정성이 하늘을 감동시켜서 이렇게 비가 내렸다고 해석하는 기록이 전해집니다 na> 빗물을 받는 그릇과, 이를 재는 자, 그리고 받침대 단 세 가지 부품으로 이루어진 발명품 측우기! 자막> 빗물을 받는 그릇, 자, 받침대로 구성 na> 이후 정조는 측우기를 규장각에 설치하도록 명을 내린다. 세계를 놀라게 한 기상관측 과학이 시작된 것이다. 자막> 세계를 놀라게 한 조선의 기상 과학 (서브타이틀) 세계 최초의 우량계, 측우기 na> 벼농사가 중심인 농업국가 조선에서 비는 생존과 직결된 중요한 기상현상 중에 하나였다. na> 때문에 매일의 날씨를 기록하도록 했는데 그 내용을 보면 무지개와 우박, 황사비, 빗물의 양까지 세밀하게 기록되어 있다. 그렇다면 과거에는 어떻게 빗물의 양을 측정했을까? 자막> 전영신 과장 / 기상청 기상연구개발과 측우기 발명 이전에는 정성적으로 측정했습니다. 그건 무슨 뜻이냐면 땅 속에 그 스며든 빗물의 양을 호미나 또는 쟁기. 쟁기로 땅을 파서 얼마나 빗물이 스며들었는지를 측정했습니다 na> 농기구를 이용해 비의 양을 재는 우택법은 한계가 있었다. 비가 자주 와서 땅이 이미 젖어있는 경우에는 비의 양을 정확히 재기가 힘들었다. 또한 땅의 성질과 종류에 따라 빗물이 스미는 정도도 다르기 때문에 각 지역의 강우량을 비교하는데 어려움이 많았다. 때문에 1441년 체계적인 강우량 측정을 위한 도구가 탄생한다. 자막> 우택법 땅의 젖은 깊이를 통해 강수량을 측정하는 방법 na> 세종 23년 호조에서 아뢰기를 청하건데 서운관에 대를 짓고 쇠로 그릇을 부어 만들되, 길이는 2척이 되게 하고 직경은 8촌이 되게 하여, 대 위에 올려놓고 비를 받아 본관 관원으로 하여금 천심을 측량하여 보고하고 하소서. 자막> 세종 23년 8월 18일 서운관에 대를 짓고 쇠로 그릇을 부어 만들되 길이는 2척이 되게 하고 직경은 8촌이 되게 하여 대 위에 올려놓고 비를 받아 본관 관원으로 하여금 천심을 측량하여 보고하고 하소서 na> 빗물의 양을 재는 우량계, 측우기다. 원통형으로 빗물을 담는 철제 그릇을 만들어 대 위에 올려놓고 비가 오면 주척이라는 자를 이용해 비의 양을 재는 측우기. 단위는 척, 촌, 푼으로 분류했는데 최소 단위는 2mm였다. 자막> 세종23년 4월 29일 세자가 비가 올 때 구리를 부어 만든 그릇을 궁중에 두어 빗물이 괴인 푼수를 실험하였다 na> 이것은 우리가 아는 것처럼 장영실이 아니라 세자가 되는 문종이 아이디어를 내어 만들어진 것이다. 자막> 전영신 과장 / 기상청 기상연구개발과 지금으로부터 한 500년 전을 생각하시면 그 당시 사람들의 개념은 빗물의 양을 일정 용기에 받아서 잰다는 생각을 못했습니다 자를 가지고 어떤 일정한 높이라는 개념으로 딱 재는 것은 그 당시에는 새로운 아이디어입니다. 획기적인 아이디어입니다 na> 유럽에서는 1639년 로마에서 가스텔리가 처음으로 측우기로 강우량을 측정했다. 프랑스 파리에서는 1658년부터, 영국에서는 1677년부터 관측했다. 한국에서는 1442년 5월부터 측우기로 우량을 측정했으니 이는 서양보다도 약 200년이나 앞선 것으로 측량의 대전환을 이룬 것이다. 자막> 이탈리아, 로마(1639년) 프랑스, 파리(1658년) 영국(1677년) 한국(1442년) na> 그뿐만이 아니었다. 이듬해인 1442년엔 측우제도가 본격화 되고 전국적인 우량관측망이 형성됐다. 전국 300여개가 넘게 설치될 정도로 국가적인 사업이었다. 자막> 서울에서는 쇠를 주조(鑄造)하여 기구(器具)를 만들어 명칭을 측우기(測雨器)라 하니, 길이가 1척(尺) 5촌(寸)이고 직경(直徑)이 7촌입니다 na> 길이 2척, 직경 8촌 -> 길이 1척5촌, 직경 7촌 계속적인 연구 끝에 크기는 전보다 좀 작아졌고 공식적으로 측우기란 이름도 붙게 됐다. 자막> 기상청 na> 우리나라의 기상현상을 관측하는 기상청. 이곳에 유일한 측우기 진품인 ‘금영측우기’가 남아있다. 이는 1837년 헌종 때 만들어진 것이다. 자막> 금영측우기(보물 제561호) 1837년(헌종 3년)에 상중하 세단으로 분해할수 있게 만들어졌고 현존하는 유일한 조선시대 측우기 na> 3단 구조로 분리해 만든 후 하나의 원통으로 연결해 사용했던 금영 측우기. 밑바닥엔 우량관측을 담당했던 관리의 직책이 새겨있어 이들이 교대근무를 서며 비의 양을 쟀음을 알 수 있다. 옆면의 기록을 살펴보면 높이는 1척, 약30cm이고 지름은 7촌, 약 14cm이다. 제작연대는 1837년으로 무게는 11근. 약 6.2kg에 해당한다. 이 크기는 어떻게 결정된 것일까? 자막> 전영신 과장 / 기상청 기상연구개발과 측우기 용기가 크다고 했을 때는 사실 증발하는 부분이 더 많아질 수 있고요. 그 빗물의 증발, 또는 용기 자체를 만드는 데 더 어려움이 있습니다 na> 지름 14cm 측우기의 비밀을 풀기 위한 실험이 이뤄졌다. 그 결과 입구가 이보다 넓으면 비의 양이 적을 때 측정 오차가 커지고 반대로 좁으면 바람이 불 때 빗물을 받기가 힘들다. 지름 14cm는 문종이 실험에 실험을 반복해 얻은 과학적 수치인 것이다. 원통형의 모양도 마찬가지다. 자막> 전영신 과장 / 기상청 기상연구개발과 이런 어떤 일정한 용기라는 게 그 항아리처럼 생겼다거나 또는 네모난 상자처럼 생겼다거나 이렇게 되면 비가 들어오는 방향에 따라 담기는 물의 양이 달라집니다 그런데 원통이 되게 되면 어느 360도 어느 방향에서 빗물이 들어오더라도 일정한 양이 담길 수가 있습니다 일정한 용기라는 것이 보통 지름이 14cm정도인데 그런 정도가 그 당시 문종이 세자시절에 아이디어를 고안했을 때 가장 적당한 크기라고 생각했던 겁니다 na> 지름 14cm의 측우기는 세계기상기구에서 정하고 있는 표본오차범위 1% 이내의 규격에 해당된다. 자막> 전종갑 명예교수 / 서울대학교 지구환경과학부 wmo라고 세계 기상 기구라고 있어요 World Meteorological Organization의 약자인데 세계기상기구에서 정했어요 우량계는 수수구가 직경으로 13cm~20cm 가장 좋다 그렇게 만들어라 그걸 보면 야 우리 선조가 어떻게 이걸 알았을까 좀 크게 할 수도 있고 작게 할 수도 있잖아요 근데 너무 과학적으로 잘 만들었다 감탄할 정도예요 na> 도전을 멈추지 않는 과학정신의 승리인 걸까! 세종 때 만들어진 측우기의 원리는 570년이 지난 현재에도 똑같이 적용되고 있다. 비가 내리면 수수구를 통해 물이 고이고 그 물통이 쓰러지는 횟수를 전기 카운터로 재서 강우량을 나타내는 것. 이것이 현대식 우량계다. 자막> 전도형 강수량계 현재 기상청에서 사용하고 있는 현대식 강수량계로 비가 0.5mm 또는 1mm 올 때마다 전기신호가 발생하는 장치 자막> 박균명 과장 / 기상청 계측기술과 현대식 우량계에서는 빗물을 이렇게 이런 저수통에다가 모으는 것까지는 같습니다 다만 이런 빗물이 모이는 것을 이쪽에 시소모양에 빗물이 여기다가 어느 정도 고아지면 이 무게만큼 무게에 비해서 한쪽으로 기울어지는데요. 이때 기울어질 때 전자식 이런 접점이 있습니다 접점에 시그널이 하나 딱 뜨는 거죠. 이 시그널이 뜨는 걸 가지고 우량값으로 이렇게 자동으로 환산하고 있는 차이밖에 없거든요 그때 측우기가 한 2mm정도로 아주 세밀하게 관측했기 때문에 그 현재의 관점으로 봤을 때도 비교적 정확하다고 이야기를 할 수 있겠습니다 na> 측우기를 통해 측정한 비의 양은 어떤 방식으로 기록되었을까. 서울대학교 규장각에는 강우량을 기록한 중요한 문헌들이 보관되어 있다. 자막> 규장각한국학연구원/서울대학교 자막> 일성록(국보 제153호) 1752년(영조 28)부터 1910년까지 주로 국왕의 동정과 국정을 기록한 일기 na> 조선왕의 내각일지인 일성록과 왕의 집무일지인 승정원일기가 그것이다. 자막> 승정원일기(국보 제303호) 조선시대에 왕명(王命)의 출납(出納)을 관장하던 승정원에서 매일매일 취급한 문서(文書)와 사건을 기록한 일기 na> 먼저 승정원일기를 살펴보면 여기엔 비가 오기 시작한 시간과 그친 시간 그리고 비의 강도까지 세밀하게 표현되어 있다. 7월 8일자 기록에 따르면 이날 측우기에 7푼의 물이 고였다고 전해진다. 자막> 측 우 기 수 신 7 푼 자막> 측 우 기 수 신 7 푼 na> 같은 날 일성록의 기록을 살펴보자. 자막> 전종갑 명예교수 / 서울대학교 지구환경과학부 비우자가 있으면 비오는 날이다 그 소리입니다 똑같이 자계동 지우시 해 뜰 때부터 시작해서 정오까지 비가 왔다 그런 뜻이고요. 측우기수신 칠푼 이렇게 되어있습니다. na> 두 날의 기록은 정확하게 일치한다. 승정원일기는 창덕궁, 일성록은 경희궁에서 기록되어 이를 서울지역의 강수량으로 본다. 즉 1770년부터 지금까지 서울지역의 연속적인 우량기록을 가지게 된 것이다. 자막> 전종갑 명예교수 / 서울대학교 지구환경과학부 1770년대부터 1907년까지 측우기 기록이 있고 그 다음에 연이어서 1908년까지 현대까지 계속 서울관측기록은 연속적으로 기록이 남아있거든요 그래서 우리가 230년이 넘는 거예요. 그런 장기기록이 하루도 빠짐없이 다 기록이 되어있다 (세계학회에서) 이렇게 이야기를 했더니 다른 사람들이 너무 놀라는 표정이에요 ‘그렇게 고귀한 자료가 있었구나’ 이건 세계적으로 유래가 없는 장기기록이거든요 연속적 기록이다 이렇게 좀 볼 수 있죠 na> 전종갑 교수는 240년에 달하는 조선의 강우기록을 현대식으로 복원했다. 이 기록은 세계에서 유일무이한 강우기록이다. 자막> 전종갑 명예교수 / 서울대학교 지구환경과학부 측우기 강수량 자료 1777년부터 현재 강수량자료까지 다 합쳐서 여름철 강수량을 쭉 그린 그림입니다 1821년에 2190mm 여름철 강수량으로 굉장히 많거든요 이렇게 온 적도 있고 1901년에 164mm밖에 안 오는 최악의 가뭄상태에 있었던 적도 있었다. na> 자료 분석 결과 장마가 일찍 온 해는 비가 늦게까지 오고 반대로 늦게 시작된 해는 짧게 끝나는 특징을 보였다. 또한 가뭄의 패턴이 발견됐다. 자막> 전종갑 명예교수 / 서울대학교 지구환경과학부 이게 가장 심각한 가뭄 기간이었거든요. 이때 또 가뭄이 있었습니다 이게 120년 정도 간격이 되고 있어요 그래서 앞으로 또 120년 후에 가뭄이 일어날 가능성이 있다2010년~2020년 사이가 아닐까 추측을 하게 됩니다 na> 현대를 사는 우리에게 조선왕조가 남긴 240년간의 꾸준한 우량기록은 미래기상을 예측하고 패턴화 할 수 있는 과학적인 데이터로서 그 가치가 매우 크다. 자막> 전종갑 명예교수 / 서울대학교 지구환경과학부 측정을 하고 그냥 지나갔어도 되요 사실은 근데 그렇게 일기형태로 남겼다 하루도 빠짐없이 기록을 잘 했다 그 때 벌써 이미 그런 생각을 하고 있었다는 것은 우리 선조들이 그만큼 과학적인 마인드가 있었다 저는 그렇게 생각하고 있고요 na> 조선은 왜 비의 양을 측정하고 기록으로 남긴 것일까? 얼마 전 발견된 창덕궁 측우기의 탁본에 그 이유가 새겨져 있다. na> 측우기에 담긴 성상과 백성의 걱정, 기쁨을 공손히 받들어, 두 손을 모으고 머리를 숙여 이 글을 새깁니다 측우기의 1분, 비촌을 살피면 먼 곳의 사정도 알 수 있으니, 적으면 가물까, 많으면 잠길까 염려하고 그저 적당하기만을 빕니다 자막> 전영신 과장 / 기상청 기상연구개발과 현대를 사는 우리가 보기에는 이 측우기가 아주 간단하고 단순하면서도 볼품없는 것처럼 보이기는 하나 지금으로부터 500년 전에 세종임금이 백성들이 배고플까봐 적당한 비가 내리기를 간절히 바라면서 이러한 용기를 만들어서 비가 많이 왔는지 적게 왔는지를 헤아려서 그 전국 우리나라 방방곡곡에 비가 오는 양을 과학적으로 측정했다는 아주 소중한 우리의 유산입니다 na> 하늘을 바라보며 나라를 생각하고 비를 바라보며 백성의 삶을 걱정했던 조선의 군주들은 과학적 사고와 끈질긴 도전이 세계 최초의 우량계, 측우기를 만들어 냈다. 자막> 나라와 백성의 삶을 염려한 조선의 군주 na> 지름 14cm의 원통 측우기는 한낱 발명품을 넘어 국가 차원의 종합적이고도 과학적인 시스템의 완성인 것이다. 자막> 과학적인 사고의 결실 세계 최초의 우량계 측우기 자막> 측우기 발명을 넘어 국가시스템의 완성

내용: 빗물을 받는 그릇과, 그 안에 괸 물의 깊이를 재는 자, 그리고 그릇을 안치할 수 있는 받침대. 단 세 가지 부품으로 이루어진 발명품 측우기! 특별할 것 없는 이것이 과학문화유산으로 주목받는 이유는 무엇일까? 땅에 스며든 물을 재는 전보우택제도에서 척(尺)‧촌(寸)‧분(分) 단위로 측정하는 정량적인 측우제도로의 혁신! 과학적인 우량 관측을 통한 농업기상학의 발전! 이것을 가능하게 한 지름 14cm 속의 과학. 측우기의 모든 것을 공개한다.