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자연과학 업로드 과학사개론 - 과학과 시계에 관해
[자연과학]과학사개론 - 과학과 시계에 관해
과학사개론 - 과학과 시계
과학과 시계
저는 과학사개론 수업을 들으면서 아주오래전 선조들이 발견한 과학이 예전에도 존재하고 현재에도 꾸준히 이어진다는 것을 알게 되었습니다. 이런 흥미로운 사실을 바탕으로 저는 아주오래전부터 이어져온 과학에 대하여 조사를 해보기로 결심했습니다. 그러던 중 우리의 일상에서 아주 밀접하게 연관되어있는 시계가 사실은 아주오래전부터 이어져 왔다는 사실을 알게 되어 이렇게 레포트의 주제로 선정하게 되었습니다.
일상생활에 가장 많이 사용되는 것이 손목시계벽시계좌종시계이지만 이 외에도 해시계물시계회중시계전자시계 등 각종 시계가 있습니다. 자연현상 가운데 일정하게 규칙적인 운동을 하는 것을 기초로 하여 기계적전기적으로 시간과 시각을 잴 수 있게 고안한 것에는 물과 모래 같은 것의 유출속도가 비교적 일정한 것을 이용하여 만든 물시계모래시계, 진자의 왕복운동을 이용하여 만든 진자시계, 음차의 진동을 이용한 소리굽쇠시계, 수정의 진동을 이용한 수정시계, 원자의 진동을 이용한 원자시계 등 여러 가지가 있습니다.
시계는 각 시대의 사회경제생활의 필요에 따라 여러 가지 기구를 가진 시계가 만들어졌습니다. 인간이 사회생활을 시작할 때부터 해시계물시계 등의 간단한 기구의 시계가 고안되어 사용되었습니다. 시계는 문명의 발생 당시부터 약 6,000년이나 사용되었습니다. 그 후 과학기술이 발달됨에 따라 균형바퀴를 사용하여 제어하는 기계시계가 고안되었으며, 더 나아가 진자시계템포시계전기시계소리굽쇠시계수정시계원자시계 등이 만들어졌습니다.
우리가 익히 알고 있는 해시계는 인류의 생활이 시작되었을 무렵 이집트에서 사용된 시계로서, 태양빛에 의해 생기는 그림자를 이용하여 시각을 표시하는 것으로 그노몬이라고 하였습니다. 유럽에서 많이 사용되었으나 BC 600년경에 중국에서도 사용되었습니다. 처음에는 막대를 수직으로 세워 그림자의 이동으로 시각을 표시하였고, 후에는 그 막대가 북극성을 가리키도록 기울임으로써 보다 정확한 시각을 알 수 있었습니다. 해시계는 18세기경까지 사용했다고 합니다.
물시계는, 해시계가 태양이 있을 때만 쓸 수 있고 날씨가 좋지 않거나 야간에는 사용할 수가 없기 때문에, 태양을 이용하지 않고서도 시각을 측정할 수 있는 시계가 필요하였습니다. 그래서 고안된 것이 물시계로, BC 1400년경 고대 이집트에서 사용되었다고 합니다. 밑바닥에 작은 구멍이 뚫린 그릇에 물을 채우고 물이 일정하게 규칙적으로 새어 나오면 수면이 내려가므로, 그릇 안쪽에 새겨 놓은 눈금으로 시각을 표시하는 방식입니다. BC 500년경 그리스에서 클렙시드라라고 하는 일종의 물시계가 사용되었는데, 이것은 물을 퍼내는 주방용품의 이름이었습니다. 이집트의 알렉산드리아에 살던 크테시비오스는 밤낮은 물론, 여름이나 겨울에도 사용할 수 있는 자동식 물시계를 고안하였습니다. 이 시계는 커다란 원통 용기 위에서 조금씩 일정한 속도로 물이 들어가게 되어 있고, 그 용기 속의 상부에는 인형을 올려 놓은 대가 들어 있습니다. 물이 불면 이 장치가 수면에 의해 밀어올려져서 인형이 점점 상승하면서 인형이 가지고 있는 지시봉으로 원통에 새겨진 눈금을 가리켜 시간을 알게 한다는 원리입니다.
한국은 1424년 장영실이 세종대왕의 명을 받아 물시계의 일종인 누각을 만들었다고 전해집니다. 현재 덕수궁에 설치되어 있는데, 물시계 연구자료로서 세계적으로 유명하다고 합니다.
모래시계는 물과 같은 원리를 이용하여 작은 구멍에서 모래가 떨어지는 것을 이용한 모래시계가 4~16세기까지 사용되었습니다. 모래가 떨어지는 시간으로 시각을 표시하는 것인데, 장구와 같은 모양의 유리 그릇을 만들어 모래가 아래로 떨어지는 것으로 시각을 표시하고, 다 떨어지면 다시 뒤집어놓아 시각을 측정하는 방식입니다.
불시계는 물질이 탈 때의 속도는 물질의 종류에 따라서 다르지만 같은 물질일 때는 타는 시간이 거의 비슷하다는 원리를 이용하여 타 없어진 정도를 보고서 시간을 측정할 수 있다는 것입니다. 시간을 측정하는 초시계와 타 없어지는 기름의 양을 보고서 시간을 측정하는 램프시계는 900년 알프레드왕 시대부터 이용하였고, 16세기경 에스파냐 왕실에서는 일반 시민에게 야간시간을 알리기 위하여 램프시계를 이용하였습니다. 중세에는 초시계와 램프시계가 널리 보급 되었습니다.
기계시계는 14세기 초부터 만들어졌는데, 지금까지 설명한 고대의 시계와는 달리 동력을 사용합니다. 일명 중량시계라고도 합니다. 무거운 추를 동력으로 삼고 있으며, 교회 건물 위에 걸어 놓아 건물 전체를 장식하는 동시에 모든 사람에게 시간을 알렸습니다. 그 후 차차 별 달의 운행, 만년력 등을 표시하여 여러 가지로 복잡하게 만들어 비싼 값으로 팔렸습니다. 1364년 프랑스에서는 찰스 5세가 독일의 기계기술자인 H.드비크로 하여금 파리에 커다란 대형시계를 제작하게 하였는데, 이 시계는 높이가 3m나 되며 현존하는 시계 중에서 가장 오래 된 기계시계입니다. 이 시계는 드럼에 노끈이 감겨 있고, 노끈에는 추가 달려 있습니다. 무거운 추의 무게로 드럼이 회전하고 그 회전을 기어장치로 1개의 지침에 전하는 구조입니다. 그후 이탈리아의 G.갈릴레이가 1583년 흔들이운동의 등시성을 발견하였고, 이것을 1656년에 네덜란드의 수학자 C.하위헌스가 처음으로 시계에 응용하였습니다. 이리하여 시계에 흔들이를 응용하기 시작한 다음부터는 그 정밀도가 대단히 높아지게 되었습니다. 1676년 보통 8일 감기의 괘종시계에 사용되고 있는 앵커를 사용한 퇴각식 탈진기가 R.후크에 의하여 발명되었습니다. 그리고 이 탈진기는 싸게 제작되므로 널리 사용되었고 오늘날까지 사용되어지고 있습니다. 시계에 분침이 달리게 된 것도 이 퇴각식 앵커 탈진기가 발명된 후부터입니다. 1715년 G.그레함은 앵커 탈진기를 개량하여 직진식 탈진기를 발명하였습니다. 1500년 독일의 P.헨라인에 의하여 태엽이 발명된 후로는 각 부품
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11082984&sid=ddangkung&key=
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