목륜(目輪)

해와 달의 시직경이나 거리를 측정하는 장치.

개설

수레바퀴를 닮았으며 해와 달의 위치와 달의 거리를 측정하는 천체 관측 기구이다. 목륜의 구조와 사용 이론은 『혁상신서(革象新書)』에 설명되어 있다. 1525년(중종 20)에 성균관 사성(司成)이순(李純)이 중국에서 이 책을 구하여 그 내용을 바탕으로 제작하였다. 그것이 매우 정교하므로 하나 더 만들어서 관상감에 구비하였다.

연원 및 변천

목륜은 현재 실물이 전하지 않는다. 실록에는 이순이 책을 구해왔다고만 기록되어 있으나 『국조보감』에는 그 책이 『혁상신서』임이 기록되어 있다. 『혁상신서』는 원대(元代)의 천문학자이자 수학자인 조우흠(趙友欽)이 1281년에 출간한 천문서이다.

달의 공전 궤도는 타원이므로 달까지의 거리는 달이 근지점에 있을 때 가장 가깝고 원지점에 있을 때 가장 멀다. 그러므로 지구에서 측정한 달의 시직경은 최소 31′ 31′′에서 최대 32′ 33′′ 사이에서 변하게 된다. 즉 1′ 이하의 측정 정밀도를 가진 측정 장치라면 그 차이를 측정해낼 수 있다. 줄이나 막대기와 같은 위치 기준이 되는 보조물을 사용하여 인간이 맨눈으로 측정할 수 있는 정도의 각도다.

『혁상신서』에 따르면 해나 달이 뜰 때의 각 크기가 해가 중천에 있을 때의 각 크기보다 크다고 한다. 대기의 굴절 효과 때문에 해나 달은 실제로 상당히 찌그러져 보인다. 해와 달은 시직경이 비슷한데, 해의 경우 시직경은 대략 32′ 정도이다. 그런데 해가 뜨거나 질 때 해의 수직 지름은 27′ 정도로 축소되지만 수평 지름은 32′으로 별 변화가 없다. 그래서 해의 모양이 찌그러져 보이게 된다. 그러나 『혁상신서』가 설명하는 해나 달이 지평선 근처에 있을 때 커 보이는 현상은 착시의 일종으로, 인간의 공각 인식이 지평선 부근에 있는 지상의 지형, 지물에 익숙하기 때문에 그 근처에 나타난 해나 달을 실제보다 훨씬 크게 인지하기 때문에 벌어진다.

형태

『혁상신서』의 목륜분시(目輪分視)조에 설명되어 있는 목륜은, 그 구조와 형태가 자세하게 연구되어 있지는 않다. 그러나 대략적인 형태는 수레바퀴를 닮았다. 바퀴 테에는 별자리를 나타내는 365도가 표시되어 있고, 바큇살 위에는 노란 종이와 검은 종이를 오려서 만든 해와 달을 설치하고 그 궤도를 선으로 그렸다. 해는 바퀴 테에 가깝게 놓고 달은 바퀴축에 가깝게 놓는다. 수레축에 놓은 곡규(轂竅)라는 작은 구멍을 통해 해와 달을 관찰하며, 그 사이에 투명한 종이로 만든 안륜(眼輪)을 통해 달의 크기를 측정하기도 하고 달까지의 거리 변화를 측정하기도 한다.

참고문헌

• 『국조보감(國朝寶鑑)』
• 趙友欽 撰, 『重修革象新書』卷3, 『四庫全書』