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전자시계
전자시계(電子時計, electron clock)는 전자 장치와 수정(水晶) 발진기 및 액정에 의한 숫자 표시 장치로 시간을 알리는 시계를 말한다.
개요
전자시계는 전자의 움직임을 이용한 시계를 말한다. 보통의 손목시계·벽시계·탁상시계 등은 기계시계라 하고, 전지시계·전기시계·직류전기시계·동기전동기시계·전파시계 등은 전기시계라고 한다. 또, 음차시계(소리굽쇠시계)·수정시계·원자시계와 같은 전자의 움직임을 이용한 시계를 일반적으로 전자시계라고 한다. 수정시계는 수정의 일정한 진동을 이용한 것이고, 원자시계는 특정한 분자 또는 원자의 진동을 기준으로 한 시계를 말한다. 보통 암모니아 분자의 진동을 이용한다. 원자시계는 그 오차가 3,000년에 1초 이하의 것도 만들 수가 있다.
기계식 휴대시계는 동력원을 태엽으로부터 기계적 에너지를 얻어 시계를 작동시키는 것이다. 그러나 과학의 발달로 고성능의 초소형 전지와 영구자석을 이용하는 전기접점시계가 연구·개발되어 휴대시계의 동력원으로 전지의 전기에너지를 태엽 대신 이용하는 것이 가능해졌다. 시계에 전자적 접점을 이용함으로써 전지시계의 신뢰성은 향상되었으며, 종래의 기계시계와 같이 대량 생산되어 전지손목시계 시대가 본격화되었다. 1957년 개발된 템포조속식 손목시계는 기계적 접점을 이용한 것으로 시계에 내장한 초소형 전지로 1년 이상 사용할 수 있었다.
1960년에 나타난 음차식 손목시계는 무접점 템포조속식 손목시계로서 시간의 표준을 얻는 조속방법으로 수백년간 내려온 템포시계와는 달리 음차(소리굽쇠)의 안정된 음(音)의 진동을 이용한 것이다. 시간의 오차가 1일 2초 이내로 당시로서는 놀라운 정밀도를 보였다. 그 후 1966년 템포에 자석을 부착시켜 자석과 함께 진동하게 고안된 가동(可動) 자석형 템포시계가 생산되었다. 이것으로 고성능의 영구자석과 특수 전기회로를 이용한 트랜지스터 무접점화 전기시계를 성공시켰다. 이로 인하여 1967년부터 기계 접점식 시계는 생산이 중단되었으며 1968~1970년까지는 트랜지스터를 이용한 템포식 시계와 음차식 시계가 전자시계의 주류를 이루게 되었다.
전자공업의 급속한 발전으로 집적회로시대가 도래하였고, 전자회로 초소형화가 가능해졌다. 또한, 저전력 작동이 가능해졌으며, 극히 안정된 수정의 진동을 이용한 종래의 기계시계와는 비교도 되지 않는 고정확도의 수정 발진식 전자시계가 실현되었다. 수정시계에 이용되는 수정의 압전기현상이 1880년 P.퀴리와 J.퀴리형제에 의해서 발견되어 발표되었고, 1927년에는 수정의 진동원리를 응용한 시계가 미국에서 최초로 시험 제작되었다. 이듬해에는 미국의 벨연구소에서 W.A.메리슨에 의해 수정시계가 만들어졌는데 이것은 1일 오차가 1/100초밖에 안 되는 정확도를 보였다.
1949년에는 수정을 발진기로 하여 전자파의 빔을 발생시키고 특정원자 또는 분자를 사용하여 그 주파수를 불변하게 유지할 수 있다는 원리를 이용하여 원자의 주파수를 시(時)의 기준으로 한 최초의 시계가 미국 표준국 과학자들에 의해 완성되었다. 또한, 1952년에 세슘 원자를 사용한 유사한 시계가 만들어졌다. 1969년에는 하루 수십억분의 1초의 오차를 내는 고도의 정밀도를 유지하는 세슘 시계가 만들어졌다. 1961년부터 5,400cc 정도 부피의 포터블 수정발진 시계가 상품화되면서, 1962년 탁상형(卓上型)에 이어 1964년에는 올림픽 경기용 시계로 공식 채용되었으며, 마침내 1967년 휴대용 수정손목시계가 시험제작에 성공하였다.[1]
전자손목시계
전자손목시계(electron Watch. electron Wristwatch)는 전자의 움직임을 이용한 손목에 차는 작은 시계를 말하다. 즉, 전자를 이용해 손목에 찰 수 있도록 만들어진 기계시계다. 휴대용으로 패용하는 시계의 가장 널리 알려진 형태다. 안경과 마찬가지로, 처음 착용하면 이물감이 들지만 익숙해지면 더할 나위 없이 편한 물건이다. 착용하다가 착용하지 않으면 대단히 허전하다. 일반적으로 손목시계는 자기가 주로 쓰는 손의 반대편에 착용한다. 원래는 자주 사용하는 손으로 주요 업무를 보면서 다른 손으로 시간을 확인하기 위해서였지만 컴퓨터나 휴대전화를 포함해서 웬만한 업무공간에는 시선 닿는 곳마다 시계가 널려있는 현대에 들어서도 이게 관습 내지는 습관으로 굳어진 것이다. 자기가 편하다면야 주로 쓰는 손 손목에 착용해도 상관없다. 반지와 마찬가지로 손목시계도 너무 오래 차고 다니면 나중엔 팔이 햇빛에 타도 시계를 찼던 그 자리는 하얗게 유지되어 있고, 착용한 쪽의 손목 둘레도 약간 가늘어지는 경향이 있다.[2]
하지만 기계식 시계처럼 완전히 대중과 거리가 멀어진 것이 아니다. 군인이나 운동선수, 의사, 간호사 등 시간 확인이 중요한 직업군은 여전히 사용한다. 학생 계층도 많이 사용한며, 굳이 시간 확인이 중요하지 않더라도 액세서리 용도로도 착용한다. 수술실에 들어가는 의사, 간호사들은 수술실에 휴대폰을 갖고 들어갈 수 없기에 시계가 필요하다. 군인들에게 전자손목시계는 간부건 병사건 필수품이다. 군인은 스마트폰 사용이 제한되는 경우가 많고, 교대 시간 등 시간 엄수가 필요한 상황이 많아 야간이나 취침시에도 교대를 위해 시간을 봐야 하기에, 라이트(Light) 기능이 있는 전자시계를 쓰는 것이 보통이다. 또한 군대는 12시간제가 아닌, 24시간제로 시간을 표기하는데, 전자시계는 24시간제 표시 기능도 있어서 편리하다. 그리고 군에서 훈련이나 여러 가지 활동을 하면서, 시계에 흠집이 날 확률이 높은 가운데 아날로그식 초침 시계보다는 전자시계가 보통 가격도 저렴해서 부담없이 착용할 수 있는 디지털 손목시계를 선호한다.
그리고 초침 시계는 보통 시곗줄이 금속이나 가죽이 많은데 금속의 경우 야간에 소음이 나거나 불빛에 반사될 확률도 있어 기도비닉 유지에 적합하지 않고, 가죽 시곗줄은 물에 많이 닿으면 쉽게 훼손되거나 오염되어 여름에 심한 냄새가 날 수도 있다. 그래서서 이런 염려가 없는 고무 혹은 우레탄 밴드 전자시계를 선호한다. 학생들도 많이 사용하는 편인데, 스마트폰이 공부에 방해가 된다는 경우도 있고, 시험을 치른다거나 할 때 정확한 시간 안배를 위해서 손목시계를 사용한다. 또한, 물과 관계가 많은 작업 환경에서는 휴대 전화를 사용하기 어려운지라 방수가 되는 손목시계가 큰 도움이 된다. 흔히 다이버 시계라고 부르며 그중 Rolex의 Submariner가 가장 유명하다. 이 문서의 맨 위 사진에 나와있는 Omega의 Seamaster도 대표적인 다이버 시계 중 하나이다.
스마트폰보다 보기에 눈이 편하다는 장점과, 손목시계 자체가 일종의 장신구 역할을 한다는 점, 하나의 수집 취미생활로 남은 점, 손목에 적당한 무게감을 더해준다는 점, 그리고 굳이 스마트폰을 꺼낼 필요 없이 간단하게 시간을 확인할 수 있다는 점 등도 장점이 된다. 또한 고가의 손목시계는 사치재로써, 부유함을 과시하는 수단이 되기도 한다. 이런 목적일 때는 전자시계와 같은 쿼츠시계보다 기계식 시계를 선호하는데, 쿼츠시계는 보통 심미적인 부분보다 실용적인 면을 더 부각하기에 사치재로써의 가치는 상대적으로 많이 낮기 때문이다. 이렇듯 아직까지는 휴대폰으로는 대체할 수 없는 요소들이 있기에 손목시계 자체가 사라지기는 쉽지 않을 것으로 보인다. 오히려 휴대폰과 공존을 시도하는 경우도 있다.[3]
디지털 시계
디지털 시계(Digital Watch)는 시간을 디지털 방식으로 표기하는 시계다. 여기서 디지털이란 자료를 숫자로 표시한다는 의미이다. 표기 방식은 보통 시:분:초 순서로 표기한다. 아날로그 시계가 같이 나오는 하이브리드 시계도 있다.
전자시계(쿼츠 시계, 스마트 워치)와의 차이
한국에서 디지털을 전자로 표기하곤 하는데, 디지털은 전자(Electronic)와 완전히 다른 개념이다. 전자는 전기를 사용한다는 의미이고, 디지털은 자료를 이산수학적으로(정수값으로) 표시한다는 의미이다.
스마트워치와의 차이점은 액정화면의 차이로 볼 수 있다. 디지털 시계의 액정화면은 압도적인 전력효율로 상시 화면 표시는 물론 초 단위까지 볼 수 있다. 현 스마트워치 AOD 제품들이 배터리 문제로 난항을 겪는다는 점을 보면 디지털 시계만의 강점으로 꼽을 만하다.
특징
보통 문자판이 있고 거기에 숫자가 나타나 시간을 알려준다. 숫자만 읽으면 되기 때문에 일단은 직관적, 또한 대다수가 날짜, 월일을 한 화면에 같이 표시해준다. 다시 말해 '지금은 몇 월 며칠 무슨 요일, 몇 시 몇 분 몇 초이다' 하는 게 한눈에 들어온다. 시간표시가 매우 정확하고 직관적이기 때문에 분 단위로 정확한 시간을 요구할 경우, 업무 때문에 착용하기도 한다. 그 외에도 산업 현장이나 작업장에서 내구성과 정확도 때문에 디지털 시계를 애용하는 모습을 볼 수 있다.
사실 성능만을 보자면 기계식 시계가 구현하려 했던 모든 기믹들이 가능한 완전체라 할 수 있다. 날짜, 요일 표기는 물론 알람, 크로노그래프, 야광, 심지어 윤년까지 커버되고 내구성도 비교할 수 없는 수준. 사실 디지털 시계에서 구현한 것을 기계식 시계로 전부 구현하려면 가격대가 천정부지로 치솟는다. 그럼에도 불구하고 유독 디지털 시계가 군대 혹은 특수직업군에서만 선호받는 것은 손목시계가 추구하는 '고급화'의 적용이 매우 애매하기 때문. 무브먼트와 마감에 따라 다이얼과 성능이 달라지는 기계식 시계와 달리, 디지털 시계는 시계로서의 성능을 구현하는 데 가격이 매우 저렴한 편이다.
성능은 비등비등하고, 내구성이 뛰어나다 보니 자연스레 스포티지한 모델들이 주목받게 되었고, 내구성과 스포츠형, 일부 패션 모델로는 주목받게 되었지만, 결과적으로 기계식 시계와 같은 고급화는 이루어지지 않게 되었다. 디지털시계에서 많이 애용되는 'EE'식 표기법이 숫자를 표기하는 데는 최상이긴 하지만 그만큼 구조가 간단해 웬만한 계산기에 다 쓰이는지라, 사실 '반전액정' 외에는 큰 감흥을 주는 매물이 드문 게 사실. 물론 세이코나 순토와 같이 프리미어 제품군으로 나오는 경우도 있지만, 제품군이 매우 좁은 편이다. 결국 이 바닥도 기승전 카시오가 될 수밖에 없다.
디지털 시계에 속하는 시계 중에는 특이한 시계들도 많다. 이는 보통 문자판으로 무엇을 사용하는 가에 따라 달라지는데, 일반적으로는 액정이나 LED를 사용하지만 진짜로 돌아가는 문자판을 사용하는 것도 있으며, 닉시관을 사용한다던지, 프로젝터처럼 천장이나 벽에 반사시켜서 시간을 표기하는 것도 있다. 심지어 물을 사용해 표현할 수도 있다. 쿼츠 시계가 대부분이지만 개중에는 간혹 기계식 디지털 시계도 존재한다. A. Lange & Söhne의 짜이트베르크처럼 숫자판이 돌아가면서 시간을 보여주는 것도 있지만, 아예 문자판을 디지털 방식으로 만든 시계도 있다. 물론 가격도 엄청난데, 태엽과 톱니바퀴가 메인 부품인 기계식 무브먼트의 특성상 디지털 문자판을 만들려면 구조가 아날로그보다 훨씬 복잡해지기 때문이다.
배터리 양에 따라 오차가 생기는 경향이 있는데, 이는 쿼츠 시계의 특성이기도 하지만, 물리적으로 돌아가는 문자판을 사용한다던지, 그 외 전기가 많이 소모되는 방식의 출력방식을 사용하는 경우에도 해당된다. 한마디로 말해서 좀 느리게 돌아간다 싶으면 배터리를 갈아주고, 만일 플러그를 콘센트에 꽂아서 사용하는 경우라면 플러그와 콘센트의 이상유무를 확인한 다음 수리점에 보내서 수리를 하는 편이 좋다. 일반적으로 디지털 시계의 전지내구도는 5년. 지샥 시리즈는 10년도 많고, 짧아도 3년으로 아날로그 시계에 비해 매우 수명이 길다. 손목시계의 경우 디지털 시계보다 아날로그 시계가 디자인상 더 멋지고 클래식하다 여겨져 고가의 명품 브랜드는 대부분 아날로그 방식으로 제작한다.
내부에 발진회로, 순차논리(카운터), 조합논리 등 디지털회로에서 다루는 핵심 개념들이 모두 담겨있고 다른 전자제품 중에서도 가장 이해하기도 쉬워, 전기 전자를 전공하는 대학생이라면 웬만해서는 한 번쯤 만들어보게 되는 제품이다. 물론 어디까지나 설계가 쉽다는 것이지, 연결해야 할 선과 소자가 많아서 직접 제작한다면 노가다를 좀 해야 한다. 완성하기도 전에 기판이 꽉 차서 더는 배선이 안 되는 불상사도 많이 발생하므로, 사전에 어느 부분에 어느 회로를 만들지도 어느 정도 숙지해야 한다. 시간을 조절할 때 초침을 고정시키는 기능인 핵기능이 없는 경우가 꽤 흔하다.[4]
동영상
각주
참고자료
같이 보기
