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크로노미터
크로노미터(Chronometer)는 머린 크로노미터(Marine Chronometer), 경선의(經線儀)라고 불리며 현재와 같은 수정시계처럼 정확한 시계를 만들기 어려웠던 시대에, 항해용 등으로 가지고 나갈 수 있는 정밀도 높은 시계를 말한다. 무거운 평형륜이 부착되어 있어서 진동에 대해서도 안정되었으며, 힘이 실리는 정도가 일정한 태엽을 지녔다. 대양을 항해하는 배는 이것에 의해 그 경도를 알 수 있었다. 명칭은 그리스 신화의 시간 신 크로노스에서 유래한다.
현재는 스위스 크로노미터 검정 협회(COSC, Contrôle officiel suisse des Chronomètres)의 검정에 합격한 기계식 시계를 가리킨다.
개요[편집]
항해 중인 배가 천측(天測)에 의해서 배의 위치를 산출할 때 사용하는 정밀한 시계.
1714년 영국은 정확한 시계의 출현을 공모, 1735년 J.해리슨이 크로노미터 제1호를 제작하였다. 1761년에는 156일의 항해에서 54초의 오차를 내는 정밀도 높은 크로노미터 제4호가 제작되었다.
이들 시계는 기본적으로 태엽을 이용한 것이다. 태엽식 크로노미터는 기온의 변화에 따른 오차의 증감을 없애기 위해서, 두 종류의 금속을 복잡한 보정(補正) 유사바퀴와 특별히 만든 유사를 사용해서 배의 동요에 따른 영향을 받지 않도록 짐벌(gimbal) 장치로 받쳐져 있다. 정도가 좋은 것은 하루에 0.1∼0.3초의 오차가 있을 뿐이다. 보통 배의 해도실(海圖室)에는 1∼3개가 비치되어 있으며, 그리니치 평균시(GMT)를 가리키고 있다. 오늘날에는 태엽식 대신 수정식 전자시계가 사용된다.
19세기 초부터 크로노미터에 대한 검정의 문제가 대두되어 1952년에 열린 크로노미터 검정작업위원회에서 크로노미터라고 표시할 수 있는 시계는 국제적 기관에서 공인보도증명서를 갖추어야 한다고 결정하였다. 그 후 크로노미터의 종류 ·크기 등에 대한 공인검정소가 정하는 기준치에 따라서 검정되고 있다.
역사[편집]
대항해 시대에는 항해가 증가하여 해난 사고가 많이 발생하게 되어 현재 위치를 파악하기 위한 정확한 위도와 경도 측정법이 요구되었지만, 위도는 육분의 등에 의한 천체의 위치를 측정하여 비교적 쉽게 구할 수 있지만, 정확한 경도 측정은 쉽지 않았다. 이 문제를 해결하기 위해 1714년 7월 8일 영국 의회는 정밀한 경도를 측정할 수 있는 방법을 발견하기 위해 현상금을 거는 내용의 경도법을 제정했다. 경도의 측정에는 여러 가지 방법이 생각되었지만, 그 중 하나가 시간과 태양의 위치에서 측정하는 방법이었다. 18세기 가장 정확한 시계는 진자 시계이며, 이미 충분한 정밀도를 가지고 있었지만, 파도의 흔들림으로 인해 영향이 큰 해상에서는 제대로 작동하지 않기 때문에, 선박에서도 정확한 시간을 측정할 수 있는 정밀한 시계가 필요했다.
해리슨 크로노미터[편집]
1735년 영국인 목공 장인 존 해리슨은 튼튼한 대들보에 흔들림이나 온도 변화를 흡수할 수 있는 스프링을 장착하여 나사를 감고 있는 동안에도 기계가 작동하고 나사가 감겨진 이전과 이완 후에도 시계 회전력이 일정하게 유지되는 장치를 갖추고 온도 및 진동에 강한 탁상 시계 "크로노 H1"을 제작했다. 그 후 1759년에는 직경 5인치 회중 시계인 4호기 "크로노 H4"를 제작하였고, 그 오차는 영국에서 자메이카까지 81일간 항해하는 동안에 8.1초만 지연되는 고성능 정밀 시계를 제작하였다.
경도 법률위원회는 라큠 켄달(Larcum Kendall , 1721년 9월 21일 -1795년 11월 22일)에게 "크로노 H4" 복제를 의뢰해, 라큠 켄달은 1769년에 "크로노 K1"을 만들었다. 이 시계는 영국 해군 함정에 배치되어, 제임스 쿡의 제2차 항해 때에도 그 실용성이 새삼 증명되었고, 영국 해군의 작전 수행에 상당한 개선효과를 가져와 작전 수행 능력을 향상시켰다. 이 시계는 현재 구 그리니치 천문대 영국해양박물관에 전시되고 있다.
디텐트 크로노미터[편집]
해리슨의 크르노미터는 선박에서도 정밀하게 작동하는 시계의 제조가 가능하다는 것을 입증한 것이었기 때문에, 다음 과제는 저렴하고 대량 생산이 가능한 시계의 제작이었다.
프랑스의 피에르 르 로아(Pierre Le Roy , 1717년 -1785년)는 디텐트식 탈진기를 발명하고, 이후 선박의 위치 파악 방법이 로란(LORAN)으로 대체될 때까지 디텐트 식 탈진기를 갖추게 되어 진정한 의미의 "크로노미터"라는 조건을 충족시켰다. 스위스의 페르디난트 베르투(Ferdinand Berthoud, 1727년 3월 19일 -1807년 6월 20일)와 영국의 토마스 머지(Thomas Mudge, 1715년 -1794년) 등이 동시대의 제작자로 유명하다.
스피링 디텐트식 탈진기[편집]
토마스 언쇼(Thomas Earnshaw , 1749년 2월 4일 -1829년 3월 1일), 존 아놀드(John Arnold , 1736년 -1799년 8월 11일) 등이 18세기 후반에 스프링 디텐트식 탈진기를 발명하였고, 지금까지와 비교하면 매우 간단한 구조로 높은 정확도를 구현했다. 그러나 누가 먼저 발명했는지 당시 문제가 지금까지 밝혀지지 않고 있다.
COSC의 크로노미터 인증[편집]
COSC는 1973년에 스위스내 5개 칸톤과 스위스 시계산업 연맹(FHS)이 설립하였다. 19세기 후반부터 서로 독립적으로 만들어진 실험실과 관측소들을 통합한 것이다.
기계식 시계의 경우, COSC의 시험을 통과하여 크로노미터로 지칭되는 무브먼트를 장착한 시계들은 그 자체로도 대단한 가치가 있는 것이지만, 기술의 발전으로 COSC 인증을 받는 것이 옛날만큼 어렵지는 않게 되었다('옛날만큼'일 뿐 여전히 대단한 것이기는 하다). 이에 최근에는 롤렉스, 오메가 등 인하우스 무브먼트를 제작하는 명품 시계 제작사들은 COSC보다 한층 더 까다로운 자체 기준을 만들어 이를 통과한 무브먼트에 대하여 '최상급 크로노미터(Superlative Chronometer, 롤렉스의 경우)', '마스터 크로노미터(Master Chronometer, 오메가의 경우)' 등 다른 추가적 명칭을 붙여 기술적 우월성을 홍보하고 있다.
COSC에서는 다음과 같이 분류한다.
- 손목시계 (balance spring oscillator) : ISO 3159 표준
- 회중시계 (Lépine or Savonette)
- 고정형 시계 (Carrige Clock, 탁상시계)
- 쿼츠식 손목시계
COSC는 스위스 인증소로 스위스 시계만을 대상으로 업무를 수행하고 있으며, 이로 인해 본 검사소를 통해 인증받은 제품은 롤렉스, 브라이틀링, 오메가, 튜더, 미도, TISSOT, 태그 호이어, Ball 등에 한정된다. 이 중에서도 롤렉스와 브라이틀링은 자사의 모든 무브먼트를 검증한다. 쿼츠식 손목시계의 인증의 90%는 브라이틀링 제품이다.
카시오가 G-SHOCK을 포함해 대부분 15초/월의 오차를 내는데, COSC는 상온 기준 0.07초/일을 통과해야 하므로 나름 어려운 시험이기는 하다.
유사 사례[편집]
독일은 ISO 3159와 유사한 DIN 8319 검사를 수행하는 Glashütte Observatory가 2006년에 건설되었다. 독일 내의 유일한 검사소인데, 한국에서는 홈페이지 접속이 안된다. 외국 업체의 제품들도 원하면 검사를 해주는 것으로 보인다.
프랑스에도 브장송 천문대 (Besançon Astronomical Observatory)가 과거 검사소를 운영했으나, 쿼츠 시계의 등장과 함께 해당 서비스를 중단하였다.
2015년, 스위스 연방 계량 연구소 (METAS)는 METAS N001 Master Chronometer라는 상위의 인증을 제안하고 있다.
제네바 홀마크라는 규정도 존재한다.
1968년~1984년 일본크로노미터검정협회가 존재하였다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
