천문학은 우주의 구조, 천체의 생성과 진화, 천체의 역학적 운동, 거리, 광도, 표면 온도, 질량, 나이 등 천체의 기본 물리량 따위를 전문적으로 연구하는 학문입니다. 그런데, 우리 선조들이 어떤 나라보다도 오랜 천문 관측 역사를 가지고 있으며 매우 조예 깊었다는 사실을 알고 계신가요?
우리나라 일대에서 발견된 청동기 시대 고인돌의 성혈은 당시의 별자리를 정확하게 그려낸 것이란 점이 증명되기도 하였으며, 영국 과학자들은 “당대 조선의 천문 관측은 중국이나 일본 사료에 견줘 훨씬 더 폭넓게 기록됐다는 점은 강조돼야 한다”면서 조선시대 사료에 나타난 천문관측기술을 높이 평하기도 하였습니다. 기원전 3천년 경부터 조선시대까지의 천문학 유물과 기록들을 통해 현대천문학에서도 중요한 자료로 활용되고 있는 고대한국천문학을 지식정보자원관리사업으로 구축된 '장서각 소장 국학자료'(http://yoksa.aks.ac.kr)의 도움을 받아 살펴봅시다.
>> 청동기, 고인돌에 새겨진 별자리
전 세계에 분포하는 고인돌 추정개수 8만여 호 중 반 이상을 차지하는 약 5만 여의 고인돌이 우리나라에서 발견되고 있습니다. 기원전 3천여 년 전부터 세워지기 시작한 것으로 추측되는 청동기 시대의 무덤인 고인돌에는 다양한 별자리들이 새겨져 있습니다.
별자리 고인돌은 1990년대 말 북한의 평양 근처에서 처음으로 발견됐고 그 이후 남한의 여러 곳에서도 확인됐습니다. 이는 원래 고고학자들이 옛 사람들이 풍요와 다산을 빌기 위해 파놓은 성혈이라 부르던 것들이나 컴퓨터를 이용한 연대추적 등 과학적인 방법으로 당시의 별자리를 표현한 것임이 증명되었습니다.
평안남도 증산군 용덕리에서 발견된 10호 고인돌 무덤의 뚜껑돌 겉면에는 80여 개의 구멍이 새겨져 있습니다. 이는 북극성을 중심으로 하는 11개의 별자리로 4천8백±2백15년 전 하늘이라고 측정되고 있습니다. 같은 무덤에서 발굴된 다른 유물의 연대를 핵분열비적법으로 비슷한 시대의 유물이라는 결과를 얻었습니다.
또 충북 청원군 아득이 마을에서 발견된 고인돌에서 출토된 돌판 위에 파인 구멍들이 북두칠성, 작은곰자리, 세페우스 자리 등임이 증명되기도 하였습니다. 이 돌판에 별자리가 새겨진 방식은 하늘에서 땅으로 투영하여 올려다 볼 때와는 방향이 반대인데 이러한 방식은 훗날 고구려나 고려의 고분벽화에서도 찾아볼 수 있습니다.
고인돌 덮개에 새겨진 별자리로는 북두칠성 형태가 가장 대표적이며 지금도 관을 칠성판이라고 부르기도 하니 연관지어 생각해 볼 만합니다.
>> 세계최초의 천문지도 천상분야열차지도
인류가 지구상에 등장하면서부터 자연의 변화는 생존과 직결되는 큰 변수였습니다. 특히 농경사회가 시작되면서는 더욱 자연의 변화를 예측하고 대비하고자 하는 인류의 소망은 자연에 존재하는 규칙성을 찾아내고자 하면서 천문학을 낳게 되었습니다. 최근 방영된 드라마 ‘선덕여왕’이나 ‘자명고’ 등에서 신녀가 국가 통치에 중요한 역할을 담당하거나 책력에 집착하는 권력자들의 모습 등을 볼 수 있기도 한데 이처럼 천문을 예측하는 능력은 정치적, 종교적으로도 중요한 가치를 가지기도 했습니다.
*고대의 별자리를 담은 천상열차분야지도(국보 228호)
검은 돌에 북극성을 중심으로 하는 1467개의 별자리를 새긴 석각천문도 입니다. 고구려 시대의 석각 천상열차분야지도는 현존하지 않지만, 당시 제작해둔 탁본이 조선 초에 발견되어서 이를 바탕으로 약간 수정하여 조선건국 직후인 태조 4년 1395년에 천상열차분야지도를 다시 각석하였습니다.
조선의 천상열차분야지도는 기존에 세계적으로 가장 오래된 석각천문도로 알려진 중국의 ‘순우천문도’(1247년) 보다 150여년 늦게 제작됐지만 현대에 와서 과학적으로 해당 별자리의 관측연대를 분석한 결과 서기 1세기 경 또는 그 이전의 밤하늘임이 밝혀졌습니다. 컴퓨터 계산에 따르면 약 2000여년 전의 별자리와 약 700여년 전의 별자리가 혼합되어 있어 조선시대에 고구려의 천문도를 복원 및 수정한 것으로 추측됩니다. 또한 순우천문도에는 없는 별자리가 자세히 그려져 있고 밝기에 따라 별의 크기를 다르게 표현해 실제 하늘을 기록하여 당대 지도 중 유일하게 밝기까지 과학적으로 표시하고 있습니다.
또 일본 ‘기토라 고분’의 천문도의 별자리도 고구려 시대의 별자리임이 밝혀졌습니다.
>> 삼국시대
삼국사기에는 건국 당시부터 풍부하고 지속적인 천문관측 기록이 남아있습니다. 이는 나아가 고조선 시대부터 이어져 내려오는 천문학 지식과 관측 기술의 전통이 존재했음을 뜻합니다. 세계사적으로 드문 일이며, 현대 천문학 연구에 소중하게 활용되고 있습니다.삼국 중 고구려와 백제의 천문학이 신라보다 먼저 발전했습니다.
1. 고구려
고구려의 여러 벽화에는 해와 달, 별들이 그려져 있습니다. 별은 해와 달처럼 원으로 나타내었는데, 해를 동쪽에 달을 서쪽에 그리고 청룡(용), 현무(거북이), 백호(호랑이), 주작(봉황)을 각기 4 방위에 정확하게 그려 놓았습니다.
고구려 무용총(춤무덤)과 각저총(씨름무덤)의 별그림에서도 조상들의 천문에 대한 관심과 깊이를 알 수 있습니다. 고구려 고분벽화는 청동기 때의 무덤인 고인돌에도 별자리를 그린 것과 같은 맥락이 아니었을까요?
2. 백제
백제인들이 역법과 천문학 서적을 지니고 일본에 건너갔고, 백제 유민들은 일본으로 건너가서 675년에 점성대라는 천문대를 세우기도 했습니다.
3. 신라
647년에 지어진 경주첨성대(국보 제31호)는 동양에서 현존하는 가장 오래된 천문대입니다. 첨성대는 중국 천문 문화와는 다른 독창적인 면모를 가졌습니다. 신라의 천문 문화에는 도교적인 요소도 들어있습니다. 관측기구를 첨성대 정상에 설치하여 계절과 절기 등을 별을 통해 관측한 것으로 추측됩니다.
>> 고려시대
고려시대에는 객성을 20회, 혜성과 폐성(꼬리가 거의 보이지 않는 혜성)을 67회 관측한 기록이 있어 삼국시대에 이어 계속해서 활발히 천체를 관측했음을 알 수 있습니다.
고려시대의 왕릉 역시 고구려 방식을 이은 별자리 그림이 발견됩니다.
고려 초기에 천문학자들이 일하던 관청은 태복감, 태사국으로 불렸습니다.
>> 조선시대
1. 천문학자들이 일하던 관청, 서운관
1023년에는 사천대로, 1308년에 서운관이라고 고쳐 불렀고, 세종대왕 때 관상감으로 바꾸어 조선말까지 지속되었습니다. 서운관에서는 천문관측, 역법 계산, 물시계에 의한 시간 측정 등을 맡아 했으며, 나아가 길일을 잡는 일까지도 처리하였습니다.
2. 과학이 꽃핀 시기, 세종대
과학이 꽃핀 시기인 세종대에는 천문학에서도 높은 성과를 거두었습니다. 이 때에는 중국이 아닌 서울을 기준점으로 일월식을 계산하기 위해 천문학을 진흥시켰는데 1433년 경복궁 안에는 천문대인 간의대를 세워 조선시대의 별들을 관측하는 대표적인 기기인 간의와 혼천의, 혼상, 24기를 측정하는 규표, 해시계, 물시계인 자격루와 옥루, 방위를 보는 정방안, 우리가 독창적으로 만든 별시계인 일성정시의와 천체 관측 기기인 소간의 등 여러 가지 기기를 설치하였습니다. 이는 정확한 새로운 역법을 작성하기 위한 것이었고, 이 때에 작성된 역법이 바로 조선을 기준으로 하는 역법인 칠정산내편입니다.
3. 조선시대의 기록들
* 조선왕조실록
“달이 북두칠성의 세 번째 별자리를 범하다” 이는 조선왕조실록의 천문관련 기록 일부입니다.
*『평양전도』라는 지도와 <세종실록>
18세기 중기에 제작한 『평양전도』라는 지도와 <세종실록>은 고구려의 도읍이었던 평양에도 첨성대가 있었음을 전합니다.
* <승정원일기>와 <조선왕조실록>의 오로라
리처드 스티븐슨 영국 더럼대학 물리학 교수 등의 연구팀은 영국 왕립천문학회가 내는 <천문과 지구물리> 에 발표한 논문에서, 두 사료에서 1624~1626년 연평균 20여 차례씩 ‘불빛 기운’ 관측했다는 기록에 대해 현대 과학으로 분석한 결과 오로라일 가능성이 높다고 밝혔습니다.
기록에 나타난 밤 시간대와 관측 방향, 그리고 1626년 초가 태양흑점 극대기였던 점, 조선 천문학의 수준 등을 근거로 합니다. 오로라는 태양표면 폭발로 날아온 전기를 띤 입자와 지구자기장의 상호작용으로 일어나는 대규모 방전 현상으로, 고위도에서 주로 관측되는 현상입니다.
* 이순지의 <천문유초>
전문 천문서적으로 당시의 별자리 모양과 각각 별자리에 대한 설명 그리고 이들에 대한 해석을 담고 있습니다. 상/하권이 있으며 상권에서는 이십팔숙의 순서에 따라 별들을 설명하며 하권에서는 기상현상을 민생과 결부시키는 점성술을 이야기하고 있습니다.
4. 조선의 천문시계, 혼천시계
조선 현종 1669년에 송이영은 중국을 통해 전래된 서양의 기계식 추시계를 보고 그 원리를 터득해 혼천시계(국보 제230호)를 만들어냈습니다. 혼천의와 서양의 추력식 시계를 합쳐 만든 세계에서 유일한 천문시계로 1만 원 권 뒷면을 살펴보면 천상열차분야지도를 배경으로 톱니바퀴가 보이는 혼천시계를 확인할 수 있습니다. 무거운 추가 내려오는 동력을 활용하여 추시계가 작동하면서 매 시간마다 시간판이 돌아가고 인형이 종을 치도록 고안되었으며 우주를 상징하는 혼천의와 지구의가 자연 법칙에 맞도록 움직입니다.
* 혼천의
혼천의는 고대 동양의 전통 관측기기로 혼천시계는 이를 응용하여 만든 기구 입니다.그러나 임진왜란으로 많은 자료와 유물이 소실되고 이후 조선의 천문학은 서양의 천문학에 영향을 받게 되었습니다.
※ 참고정보
* 문화재청 홈페이지 (http://www.cha.go.kr)
* 한국천문연구원 (http://www.kasi.re.kr)
* 한국 7대 불가사의 (이종호 지음)
- 국가지식포털 객원기자 이현주 -
한국의 천문학, 고인돌의 별자리와 조선시대 오로라 기록까지 