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나침반의 발명
르네상스 세계 3대 발명 중의 하나
깊은 산속, 망망대해의 중앙, 사방이 온통 푸른 공간인 하늘에서 방향을 잃으면 어떻게 될까? 생각만 해도 끔찍한 일이다. 나침반이 발명되기 이전 사람들은 육지의 경우 낮에는 태양의 위치, 밤에는 별자리를 보고 동서남북 방향을 구분했다. 또, 바다에서는 바람과 구름과 조류 때로는 새가 날아가는 방향을 보고 동서남북을 구분했다. 따라서 간혹 큰 낭패를 보기도 했다.
사람들이 어제 어디서나 방향을 정확하게 알 수 있게 된 것은 나침반의 발명 덕분이었다. 화약 및 인쇄술과 함께 르네상스 세계 3대 발명으로 불리는 나침반은 우연한 발견에서 이루어진 발명이었다. 기원전 2세기 중국의 어느 사람은 자성이 있는 철을 발견했고, 그 철을 얇은 바늘처럼 만든 다음 가벼운 갈대 또는 나무 등에 붙여서 물에 띄워 방향을 구분하는데 사용했는데, 이것이 세계 최초의 나침반이었다.
당시 나침반에 원리는 11세기 중국 송나라 심괄의 ‘몽계필담’에 기록되어 있다. 명주실에 자성 바늘을 매달아 사용하는 방법도 기술하고 있다. 방향은 동서남북보다 더 상세한 24방위로 분할하여 기록하고 있다. 이 원리는 12~13세기 아랍인들에 의해 유럽에 전파되었고, 북유럽의 항해사들이 줄에 매달린 자철석을 사용한 것이 계기가 되어 전 세계에 전파된 것으로 추정되고 있다.
콜럼버스가 항해에 사용하면서 크게 개선
자기나침반은 1302년 이탈리아의 조야에 의하여 발명된 것으로 오늘날의 것과 유사한 형태였다. 이후 크리스토프 콜럼버스가 항해에 사용하면서 몇 가지의 문제점이 발견되어 개선되면서 비약적인 발전을 이루게 되었다.
고속회전의 자이로 축에 추를 달아서 지구 자전의 자전축을 지시하게 한 자이로나침반은 1906년 독일의 헤르만 안슈츠 캠페가 발명한 것으로 실용화되기 시작한 것은 1911년부터이다.
나침반은 원리에 따라 지구의 자기성을 이용하여 자침으로 방위를 지시하게 되는 자기나침반과 지구의 자전성을 이용하여 고속회전의 자이로로 지북성을 갖게 하는 자이로나침반의 두 종류가 있다.
지도를 나침반과 같이 북쪽을 위로 하여서 배치한 다음에 나침반을 지도 가운데쯤에 놓으면 방향을 알 수 있다. 빨간색 바늘은 북쪽, 반대쪽은 남쪽, 오른쪽은 동쪽, 왼쪽은 서쪽을 가리킨다. 그리고 도북, 자북, 진북이라고 하는 3가지 북쪽 방위가 있는데, 이 중에서 나침반이 가리키는 북쪽은 자북에 해당한다.
나침반이 남쪽과 북쪽을 가리키는 이유는 지구가 거대한 자석과 같기 때문이다. 지구의 북극은 자석의 S극 성질을 띠고, 남극은 자석의 N극 성질을 띤다.
글 : 왕 연 중
(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허학과 겸임교수)
(이메일 : wangyj39@dreamwiz.com 전화 : 011-890-8578 )
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