Abstract
We study the internal structure under the artificial mountain of Heumkyeonggak-nu, a Korean water-powered clock in the early Joseon dynasty. All the puppets on the artificial mountain are driven by the rotational force generated by the water wheel at their designated time. We design a model that work with three parts of the artificial mountain. At the upper part of the artificial mountain to the east, west, north and south, there are four puppets called the Four Mystical Animal Divinity and four ladies called the Jade Lady respectively. The former rotates a quarter every double hour and the latter rings the bell every hour. In the middle part of this mountain is the timekeeping platform with four puppets; the Timekeeping Official (Hour Jack), the Bell-, Drum-, and Gong-Warriors. The Hour Jack controls time with three warriors each hitting his own bell, drum, and gong, respectively. In the plain there are 12 Jade Lady puppets (the lower ladies) combined with 12 Oriental Animal Deity puppets. In his own time a lady doll pops out of the hole and her animal doll gets up. Two hours later, the animal deity lies down and his lady hides in the artificial plain. These puppets are regularly moved by the signal such as iron balls, bumps, levers, and so on. We can use balls and bumps to explain the concept of the Jujeon system. Iron balls were used to manipulate puppets of the timekeeping mechanism in Borugak-nu, another Korean water-powered clock in Joseon dynasty, which was developed earlier than Heumgyeonggak-nu. According to the North Korea's previous study (Choi, 1974), it is obvious that bumps were used in the internal structure of Heumgyeonggak-nu. In 1669, The armillary clock made by Song, I-young was also utilized bumps. Finally we presented mock-ups of three timekeeping systems.
보루각루를 발전시킨 흠경각루는 세종이 계획하고 장영실이 제작했다. 1438년에 완성한 흠경각루는 수격식 혼의와 혼상의 동력 발생 방식(Lee & Kim, 2012; Mihn et al., 2016)을 채택하였을 뿐만 아니라, 보루각루에서 검증된 구슬 신호 방식과 방목장치를 개량한 걸턱 신호를 활용한 것으로 추론된다. 비록 흠경각루의 내부 구조에 대한 자세한 기술은 없지만, 가산의 상층, 중층, 하층에서 시각에 따라 운행되는 시보시스템 모델을 구체적으로 제시하였다. 본 연구의 흠경각루 모델은 수차의 회전 동력이 기륜 주축에 연결된 세 기륜(4신기륜, 시보기륜, 12신기륜)의 회전력을 기반으로 각종 인형들을 작동시키는 메커니즘으로 구현하였다. 흠경각루 시보시스템 모델을 통한 작동구조와 주요 특징을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 4신기륜은 걸턱과 지레를 이용해 4신옥녀의 종을 치고, 4신이 90℃씩 회전하도록 구성했다. 둘째, 시보기륜에서 주전의 역할과 기능을 갖도록 12시진·5경·5점의 걸턱, 밀쇠, 구슬키잡이를 설치해 구슬신호를 발생시키고, 구슬신호 분배기를 통해 경점시간을 알렸다. 셋째, 12신기륜에서 걸턱, 마중쇠, 저울쇠 등을 설치해 12신옥녀와 12신의 작동을 제어했다. 보루각루를 더욱 발전시킨 흠경각루에서는 걸턱, 지레, 주전, 구슬 신호 등을 적용하여 이슬람의 기술요소를 다양한 방식으로 확장하여 적용했다. 이러한 전통은 17세기 조선의 혼천시계 제작 방법에서도 그대로 계승되었다.
