사료로 본 한국사분야별문화조선 전기과학 기술의 발달

측우기 제작

호조에서 아뢰기를, “우량(雨量)을 측정하는 일에 대하여는 일찍이 벌써 명령을 받았사오나, 그러나 아직 미진한 곳이 있으므로 다시 갖추어 조목별로 열기(列記)합니다.

1. 서울에서는 쇠를 주조하여 기구를 만들어 명칭을 측우기라 하니, 길이가 1척(尺) 5촌(寸)이고 직경이 7촌이며 주척을 사용합니다. 서운관에 대를 만들어 측우기를 대 위에 두고 매양 비가 온 후에는 본관의 관원이 친히 비가 내린 상황을 보고는, 주척으로써 물의 깊이를 측량하여 비가 내린 것과 비 오고 갠 일시와 물 깊이의 척⋅촌⋅분(尺寸分)의 수(數)를 상세히 써서 즉시 계문(啓聞)하고 기록해 둘 것입니다.

1. 외방(外方)은 쇠로써 주조한 측우기와 주척(周尺) 매 1건(件)을 각 도에 보내어, 각 고을로 하여금 한결같이 상항(上項)의 측우기 체제에 의거하여 혹은 자기(磁器)든지 혹은 와기(瓦器)든지 적당한 데에 따라 구워 만들고, 객사의 뜰 가운데에 대(臺)를 만들어 측우기를 대(臺) 위에 두도록 하며, 주척도 또한 상항의 체제에 의거하여 혹은 대나무로 하든지 혹은 나무로 하든지 미리 먼저 만들어 두었다가, 매양 비가 온 후에는 수령이 친히 비가 내린 상황을 살펴보고는 주척으로써 물의 깊이를 측량하여 비가 내린 것과 비 오고 갠 일시와 물 깊이의 척⋅촌⋅분(尺寸分)의 수를 상세히 써서 계문(啓聞)하고 기록해 두어서, 후일의 참고에 전거(典據)로 삼게 하소서” 하니, 그대로 따랐다.

세종실록』권96, 24년 5월 8일(정묘)

丁卯/戶曹啓, 測雨事件, 曾已受敎, 然有未盡處, 更具條列. 一, 京中則鑄鐵爲器, 名曰測雨器, 長一尺五寸, (經)〔徑〕七寸, 用周尺. 作臺於書雲觀, 置器於臺上, 每當雨水後, 本觀官員親視下雨之狀, 以周尺量水深淺, 具書下雨及雨晴日時, 水深寸分數, 隨卽啓聞置簿.

一, 外方則以鑄鐵測雨器及周尺每一件, 送于各道, 令各官一依上項測雨器體制, 或磁器或瓦器, 隨宜燔造, 作臺於客舍庭中, 置器臺上, 周尺亦依上項體制, 或竹或木, 預先造作, 每當雨後, 守令親審下雨之狀, 以周尺量水深淺, 具書下雨及雨晴日時, 水深尺寸分數, 隨卽啓聞置簿, 以憑後考” 從之.

『世宗實錄』卷96, 24年 5月 8일(丁卯)

이 사료는 측우기 제작과 관련해 호조에서 논의한 내용이다. 토지 경제를 기반으로 자급자족하는 조선 왕조는 농업 생산력의 발전을 위하여 자연 조건, 특히 강우량이 농업 경작에 미치는 절대적인 영향을 극복하려던 노력의 하나로 측우기를 만들었다. 이는 조선 왕조 초기부터 가뭄에 관한 기록을 정확하게 측정하여 계량화하려는 노력이 있었다는 것을 알 수 있다.

1398년(태조 7년)과 1405년(태종 5년) 기록을 보면, 가뭄 끝에 비가 내렸을 경우 땅속에 스며든 정도를 재어 본 치수가 적혀 있다. 특히 1423년(세종 5년) 5월 3일에는 밤에 내린 비로 땅속 1치가량이 젖어 있었다는 기록도 보인다. 그리고 2년 뒤인 1425년(세종 7년) 4월 1일과 5월 3일에는 “지금 가물어서 각 도와 군현에 명하여 빗물이 땅속에 스며든 정도를 조사하여 보고하게 했다”는 『세종실록』 기사를 통해 비가 내리면 땅속에 젖어든 깊이를 재어서 보고하라는 명령을 지방 관서에 내렸다는 것을 알 수 있다.

그러나 빗물이 땅속에 스며드는 깊이는 땅이 말랐을 때와 젖었을 때에 따라 차이가 심하게 나기 때문에 정확하게 강우량을 계량화하기가 어렵다. 이로 인해 이후 1441년(세종 23년) 8월 18일 새롭게 강우량을 측정하는 제도가 마련되었다. 『세종실록』에 의하면, 호조에서 종전까지의 강우량 측정의 문제점을 지적하여 측우기를 만들어야 할 이유를 명시하고, “서운관에 청하여 대를 만들고 깊이 2자, 지름 8치의 철기를 주조하여 대 위에 놓고 빗물을 받아 서운관의 관리에게 그 깊이를 재서 아뢰도록 하였다”라고 했다. 그리고 그 직후 등장한 기록이 바로 세종(世宗, 재위 1418~1450)의 세자(뒤의 문종)가 처음 측우기를 발명했다는 사실이다.

측우기를 국가기관에서 정식으로 측정 장치로 널리 사용하기 시작한 것은 1441년 가을이다. 그 해 8월 이미 서운관에는 깊이 2자(약 42㎝), 지름 8치(약 17㎝)의 원통형 측우기를 만들고, 지방 관청에도 같은 것을 자기(磁器)나 와기(瓦器)로 만들도록 명했다. 이후 여러 미흡한 점이 드러나서 다음 해 초여름 우기에 접어들면서 보다 완성된 제도로 개량할 필요성을 느끼게 되었다. 5월 8일 마침내 구체적인 방안이 최종 확정되고, 원통형 그릇을 측우기라 이름 지었다.

1442년(세종 24년) 깊이와 지름을 2자, 8치로 했던 것이 줄어들어 길이는 1자 5치, 직영은 7치로 하여 주척을 쓰고 서운관에 대를 만들어, 그 위에 측우기를 놓고 비가 그쳤을 때마다 본관 관원이 강우 상황을 직접 관찰하여 주척으로 수심을 측정하고, 아울러 비가 내리기 시작한 때와 날이 갠 때 수심의 치수를 기록하여 즉시 보고하고 기록케 하며, 지방에서는 각 도와 군현의 객사 뜰에 두고 수령이 직접 강우량을 치, 푼까지 측정하여 보고하도록 하였다.

이때 제정된 규정이 전년도와 달라진 점은, 첫째 측우기 규격이다. 깊이가 직경에 비하여 많이 줄어들었다. 서운관의 과학자들은 아마도 우리나라의 강우량이 한 번에 300㎜ 이상은 내리지 않는다는 그들의 통계를 바탕으로 규격을 확정하였을 것이다. 둘째는 강우량은 비가 그쳤을 때 측정한다는 것을 명시하고, 셋째는 자는 주척(周尺)을 쓴다는 것이다. 넷째는 비가 내리기 시작한 일시와 갠 때를 기록하는 일이고, 다섯째는 수심은 자, 치, 푼까지 정확하게 잴 것을 규정하여, 서울의 서운관은 물론 지방 관아에서도 수령이 책임지고 비 온 양을 치, 푼 단위까지 정확하게 측정하여 보고하도록 하는 제도를 만들었다. 또한 이를 통해 강우량 측정법과 집계 방법을 어떻게 제도화했는지 알 수 있으며, 그것이 전국적인 규모로 시행된 사실도 알 수 있다.

측우기와 수표의 발명, 그리고 전국에 걸친 근대적 강우량 측정은 조선의 농업 기상학 발전의 전기가 되었다. 이 제도는 그 후 100여 년간 지속되었다. 성종(成宗, 재위 1469~1494) 때에는 청개천 수표가 화강석으로 개량되어 새로이 설치되었으며, 측우기에 의한 강우량의 측정도 꾸준히 이뤄졌다.

중국 학계에서는 1900년대 초반부터 측우기가 중국 것이라는 주장이 제기되었다. 이는 중국의 대표적인 기상학자인 주커전(竺可楨, 1890~1974)이 그의 논문 「논기우금도여한재(論祈雨禁屠與旱災, 기우제 금지와 가뭄을 논함)」(동방잡지, 1926)에서 처음 제기한 이후 학계에서 마치 정설처럼 굳어졌다. 그는 중앙연구원 기상연구소장을 맡아 기상대를 세우고 기상 전문 인력을 양성하는 등 중국의 근대 기상학에 큰 공헌을 하였으므로, 측우기가 중국 것이며 조선보다 앞서 중국이 측우기를 발명하였다는 그의 학설은 설득력을 얻어 점차 확산되었다. 중국 과학사 분야의 개척자인 조셉 니담(Josep Needham) 역시 측우기는 조선에서 최초로 발명된 것이 아니며 그 기원은 훨씬 전 중국으로 거슬러 올라간다고 주장하였다. 그 근거는 1247년(고려 고종 34년) 송(宋)나라 때 쓰여진 수학책 『수서구장』에 언급된 ‘천지측우(天地測雨)’이며, 또 하나의 근거는 1926년 발표된 주커전의 논문이었다. 니담은 중국 뿐 아니라 한국 과학사 연구의 필수성을 인식하였고 기회가 있을 때마다 한국 과학사에 대하여 논평을 하였지만, 한국 과학에 대한 중국 학자들의 주장을 먼저 접하고 그대로 수용하면서 이와 같이 오류를 재생산하는 실수를 저지르기도 하였다.

측우기의 기원에 대한 중국 측의 주장의 근거는 대체로 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫 번째는 측우기에 새겨진 ‘건륭경인오월조(乾隆庚寅五月造)’라는 글씨이다. 연호 ‘건륭’이 중국 청나라의 연호이므로 측우기를 중국 것으로 보아야 한다는 것이다. 두 번째는 중국의 기록이다. 『수서구장』뿐 아니라 후한 때도 이미 중국에서는 입춘부터 입추까지 지방관들에게 우택(雨澤)을 보고하라고 지시했다는 기록이 있고, 중국의 대표적 학자인 고염무(顧炎武, 1613~1682)의 글에는 영락(永樂) 22년(1424, 세종 6) 10월에 임금이 각 지방관에게 우택 보고를 직접 보고하게 했다는 기록이 나타난다는 것이다.

그러나 조선 시대에는 중국 연호를 썼기에, 이 건륭이라는 연호만 가지고 조선의 측우기를 중국 것으로 판단하는 것은 잘못된 일이다. 또 중국 기록 어디에도 강우량을 체계적으로 측정한 구체적인 증거는 나타나지 않는다. ‘측우기’도 없고 그에 준하는 어떤 측우 장치를 만들어 측우했다는 기록도 없다. 『수서구장』의 ‘천지측우’는 측우라는 표현만 들어 있을 뿐 조선에서와 같은 과학적 방법으로 계측한 증거가 없다. ‘우택’ 역시 실제로 강우량을 측정했다는 증거가 될 수 없다. 우택이란 눈대중으로 비가 온 정도를 기록하고 보고하는 전통을 말하는데, 첫머리에서 소개했듯이 한국사에도 삼국 시대 이래 수많은 우택 기록이 널려 있다. 그럼에도 불구하고 아직까지 측우기의 기원을 중국으로 기록한 정보들이 도처에 남아 있는데 참으로 안타까운 일이라 하겠다.

세종 때의 과학자들은 측우기를 발명하여 강우량의 측정을 제도화함으로써 15세기 전반기에 이미 자연 현상을 수량적으로 측정하여 기록하고 통계적으로 파악하여 기상학의 과학적 방법을 수립하였다. 조선 왕조에서 15세기 전반에 있었던 이러한 강우량 측정기의 발명과 과학적 측정 제도의 전국적인 시행은, 과학으로서의 농업 기상학의 시작으로 규정할 수 있을 것이다. ‘농자천하지대본(農者天下之大本)’을 내세운 유교 국가인 조선에서 농업 기상학이 세계 어느 지역보다 일찍 과학으로 성립했다는 사실은 중요한 의미를 갖는다.

  * 이 글의 내용은 집필자의 개인적 견해이며, 국사편찬위원회의 공식적 견해와 다를 수 있습니다.

참고문헌

논문
「조선왕조실록과 측우기 및 수표 기록을 이용한 청계천의 홍수 기록 복원」,『2007년 한국기상학회 봄 학술대회 논문집』,김현준 외,한국기상학회,2007.
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「세종은 백성들의 ‘삶의 질’을 어떻게 높였나」,『정신문화연구』32-2,박현모,한국학중앙연구원,2009.
「측우기 관측 강수량 자료 분석」,『한국기상학회 학술대회 논문집』,전종갑,한국기상학회,1996.
저서
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『세종시대의 과학』, 전상운, 세종대왕기념사업회, 1986.
편저
『우리 과학 100년』, 박성래 외, 현암사, 2001.
「천문기상학」, 전상운, 국사편찬위원회, 1996.

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