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[열린세상] 인류 첫 ‘컴퓨터’ 작동한 시점이 기원전?/조현욱 과학과 소통 대표

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입력 :ㅣ 수정 : 2022-04-13 02:53 열린세상 섹션 목록 확대 축소 인쇄

최초의 천문 컴퓨터로 꼽히는 금속유물
기원전 178년에 가동했다는 논문 관심
부식 심하고 반론 많아 연구 계속돼야

조현욱 과학과 소통 대표
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▲ 조현욱 과학과 소통 대표

인류 최초의 컴퓨터로 꼽히는 금속 유물이 있다. 태양과 달을 포함한 천체의 위치를 계산, 예측하는 기능을 갖췄다. 1901년 그리스의 안티키테라섬 근해의 난파선에서 인양된 ‘안티키테라 장치’다. 최신 컴퓨터 단층 촬영과 고해상도 표면 스캔을 통해 37개의 톱니바퀴(기어)와 사용설명서의 일부가 나타났다. 그동안의 조사 결과를 보자. “손잡이를 하나 돌리면 바늘이 문자판 둘레로 움직이며 태양이 운행하는 황도 12궁도에서 태양과 달의 위치를 나타낸다. 또한 태양력, 달의 위상, 19년 주기의 달ㆍ태양 달력(메톤력)에서 지금이 어느 해 어느 달에 속하는지 등을 표시한다. 일종의 수동식 컴퓨터로서 기원전 220~60년 사이에 만들어진 것으로 추정된다. 이 정도로 복잡한 기계 장치는 14세기에 월링퍼드의 리처드와 조반니 데 돈디의 천문 시계가 나올 때까지 다시 나타나지 않았다.

이것이 계산을 시작한 시기를 특정한 그리스 연구팀의 논문이 지난달 28일 ‘아카이브’(arxiv.org)에 발표됐다. 기원전 178년 12월 23일이라는 것이다. 영국 과학전문지 뉴사이언티스트 4월호를 보자. 논의의 출발점은 이 장치 뒷면에 새겨진 나선 형태가 사로스(Saros)라 불리는 223개월 주기를 나타낸다는 데 있다. 태양과 지구와 달이 상대적으로 동일한 위치로 돌아오는 주기이면서 거의 비슷한 시기에 일어나는 일식과 월식의 되풀이 주기이기도 하다.

다만 이렇게 복잡한 장치가 제대로 작동하려면 미세한 영점을 조정할 필요가 있다. 천문 현상과 계기의 눈금이 가리키는 바가 서로 일치하도록 보정하는 과정 말이다. “이 장치는 톱니바퀴로 돼 있으니 오차가 있겠지만 적어도 일식과 월식은 매우 잘 예측했을 것”이라고 말했다.

장치의 작동 방식과 여기 새겨진 글에 대한 이해를 바탕으로 연구팀은 이렇게 추정했다. “영점 조정은 달이 지구에서 가장 먼 지점에 있을 때 일어나는, 이례적으로 긴 일식 시기에 맞춰 이뤄졌을 것이다.” 이런 문제의식으로 미 항공우주국의 일식 계산 자료를 조사한 결과는 어떨까. 장치의 제작 시기와 맞물리면서 가장 긴 일식이 일어난 날짜는 앞서 얘기한 것과 같다. 특히 이 날짜에는 문화적으로 중요한 여러 천문 현상이 동시에 일어났다. 첫째는 1년 중 북반구에서 가장 밤이 긴 동지였다. 장치의 왼쪽 최상단에 새겨진 날짜라는 점에서 특히 중요하다고 연구팀은 말한다. “여러 천문 현상이 동시에 일어났다는 점에서 매우 특별한 날이다. 새로운 달이 시작하는 날이자 달이 지구에서 가장 멀리 있을 때이며 달이 태양을 가리는 일식이 일어났고 태양이 황도대의 염소자리에 들어갔으며 동짓날이었다.”

하지만 저명한 연구자들은 다른 날짜를 영점 조정일로 제시한다. 미국 뉴욕대의 알렉산더 존스에 따르면 이렇다. “장치의 뒷면에는 18년 주기의 일식과 월식 예측이 기원전 204년에 시작됐다는 사실을 결정적으로 보여 주는 천문학적 정보가 충분히 들어 있다.” 문제의 시기와 관련해 각기 다른 4건의 계산이 존재한다고 그는 말한다. 사로스 기간이라는 것이 해와 달의 주기적 움직임을 정확히 반영하지는 못하는 탓이라는 것이다. 그 결과 223년을 진행시킬 때마다 예측의 정확성이 떨어지게 된다.

또 다른 연구는 해당 장치의 사로스 주기 계산이 가장 정확했을 특정한 시기를 바탕으로 하고 있다. 하지만 이 날짜는 여름이라는 게 문제다. 이번 연구팀은 “장치의 앞판에 동짓날이 뚜렷하게 새겨져 있는 이유를 설명하지 못하는 주장”이라고 반박한다. 사실 이 장치는 너무나 복잡한 데다 부식이 심하고 전체의 3분의1만 남아 있는 상태다. 따라서 가동을 시작한 영점 조정일에 대해선 앞으로도 계속적인 연구가 필요하다고 뉴사이언티스트는 말한다.
2022-04-13 30면
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