정약용의 천재적 발명품! 거중기 작동 원리 낱낱이 파헤치기 (YTN사이언스)

수원 화성 박물관, 거중기랑 농로 이야기

수원 화성 박물관에 가면 화성 성 쌓은 이야기랑 관련된 유물들을 볼 수 있어. 모형으로 만들어 놓은 것도 있어서 화성이 어떻게 지어졌는지 쉽게 이해할 수 있지.

박물관에는 진짜 보물 같은 책도 있는데, 바로 화성 성역 의궤라는 책이야. 이 책에는 화성 성을 어떻게 지었는지 모든 과정이 글이랑 그림으로 자세하게 나와 있어.

• 화성 성역 의궤에는 뭐가 있냐면:
  • 각 건물을 지을 때 필요한 재료의 크기, 양, 가격까지 다 적혀 있어.
  • 건물 하나 짓는 데 몇 명의 장인이 며칠 동안 일했는지도 알 수 있지.

이 책에 실린 그림 중에 특히 눈길을 끄는 게 있는데, 바로 거중기라는 거야. 박물관에서는 이 그림을 보고 거중기를 똑같이 복원해 놨어. 크기, 재료, 작동 방식까지 책에 나온 그대로 말이야.

거중기, 무거운 걸 가볍게!

거중기는 여러 개의 도르래를 이용해서 무거운 물건을 적은 힘으로 들어 올릴 수 있게 만든 기계야. 이걸 발명해서 화성 성 쌓을 때 사용한 사람이 바로 정약용이야.

정약용은 중국에서 온 기기도설이라는 책에 나온 서양 기계를 보고 거중기를 만들었어.

• 도르래의 종류:
  • 고정 도르래: 축이 고정되어 있어서 힘의 방향만 바꿔줘. (예: 깃발 올리고 내릴 때)
  • 움직 도르래: 줄 한쪽은 고정되어 있고, 다른 쪽 줄을 당기면 물건이 움직여. 이건 힘의 방향을 바꾸는 것뿐만 아니라 힘을 절반으로 줄여주는 효과도 있어! (예: 우물에서 물 길을 때, 연필 깎을 때 손잡이 돌리는 거)

거중기 덕분에 화성 성을 짓는 데 인력을 엄청 아낄 수 있었고, 원래 10년 걸릴 공사를 2년 10개월 만에 끝낼 수 있었대. 또 무거운 돌을 쉽게 다룰 수 있어서 사고도 많이 줄었다고 해.

농로, 돌을 높이 들어 올리다!

박물관에는 거중기 말고도 농로라는 것도 복원해 놨어. 농로도 거중기처럼 무거운 걸 들어 올리는 데 사용한 기구야.

• 농로: 긴 막대 끝에 도르래를 달고 줄을 연결해서 돌을 높이 들어 올리는 데 사용했어. 높이가 무려 11미터까지 올라갔다고 해!
• 활용: 화성 성 쌓을 때뿐만 아니라 다른 궁궐 공사에도 유용하게 쓰였대. 이것도 도르래 원리를 이용한 거야.

거중기와 농로, 환상의 콤비!

거중기와 농로는 이렇게 같이 쓰였어.

1. 거중기: 채석장에서 돌을 캐서 위로 들어 올리는 역할을 했어.
2. 수레: 거중기로 들어 올린 돌을 성을 쌓을 곳까지 날랐지.
3. 농로: 성을 쌓는 현장에 도착한 돌을 원하는 높이로 다시 들어 올려서 제자리에 놓는 역할을 했어.

결론적으로, 거중기는 돌을 캐서 올리고, 농로는 그 돌을 원하는 곳에 정확하게 내려놓는 역할을 하면서 화성 성 쌓기를 훨씬 수월하게 만들었던 거지!