무엇이 시계의 소리를 내게 하는가?

시계의 소리가 규칙적으로 나게 하는 것은 무엇인가? 거의 모든 어린 소년들은 그러한 질문을 할 것이며 아마 소수의 어린 소녀들도 그러한 질문을 할 것이다. 당신은 그들의 질문에 대답할 수 있는가?

시계 소리의 속도는 당신이 인식하고 있는 것보다 훨씬 빠르다. 당신은 시계가 한 시간 동안에 평균 18,000번 소리를 내고 있다는 것을 알고 있는가? 그것은 일초에 다섯번, 일분에 300번, 하루에 432,000번 그리고 한달에는 무려 약 천삼백만번에 해당하는 것이다.

옛날의 시계

시간을 재는 다른 방법과 비교할 때 시계는 비교적 최근의 고안품이다. 아마도 최초의 인간은 태양을 관측하거나 나무 그림자의 각도를 측정함으로써 시간을 쟀던 것이다. 결국 해 시계가 소개되었다. 이러한 기구들은 그림자를 측정함으로써 시간을 표시하였다. 그러나 인간은 구름낀 날이나 밤에는 시계를 가질 수 없었다.

명백히 다른 형태의 시계가 필요하게 되었다. 많은 초기 문명국에서는 “물시계”가 사용되었다. 물시계의 종류가 많았지만 원리는 동일하였다. 물이나 어떤 다른 물질이 하나의 용기에서 다른 용기로 흘러들어가게 하였다. 흘러들어간 양을 측정할 수 있었으며 이러한 방법으로 시간의 경과를 표시하였다.

기계에 의한 시간 측정 방법의 소개는 장족의 진보였던 것이다. 그러한 시계가 최초로 나타난 것은 십사세기 ‘유럽’에서인 것같다. 그후 약 1,500년 경에 독일의 ‘뉴른베르크’에서 한 자물쇠 제조업자가 휴대용 시계를 발명하였다. 그러나 그것은 너무 무거워서 허리에 두른 혁대에 차고 다니지 않으면 안되었다.

최초의 시계들은 부피가 큰 것은 차치하고라도 아주 정확하지가 않았다. 실로 그것들은 시침(時針) 뿐이었다. 그러나 진보는 계속되어 결국 정확한 시계가 제조되었다. 이러한 모든 초기 시계는 손으로 만들어졌다.

그런데 지난 세기 중엽에 대량생산의 원리는 시계 제조에도 적용되었다. 햇수를 거듭함에 따라 제조상의 기술면에 있어서 진보하게 되었으므로 오늘날 제조되는 시계는 시간을 거의 완전하게 측정하여 준다.

현재 시계는 귀부인의 손가락에 끼는 아담한 장식용 반지에 조화되도록 만들수 있게 되었다. 시계 제조에 사용되는 나사가 너무나 작아서 수천개의 나사를 한 골무 안에 넣을 수 있다. 또한 바퀴를 조종하는 조그만 추축(樞軸)에 나있는 어떤 구멍은 너무나 작아서 사람의 머리칼이 그 구멍을 빠져나갈 수가 없다.

시계가 작용하는 방법

그러나 기계로 된 시계가 작용하는 방법은 무엇인가? 소리를 내게 하는 것은 무엇인가?

시계의 기능을 이해하기 위하여 당신은 벽에 박힌 못에다 실감개를 걸어서 실험해 볼 수 있다. 실감개 끝에 아교를 사용해서 이쑤시개를 불여 놓으라. 이 이쑤시개가 분침의 역할을 하게 될 것이다. 이제 실감개의 실을 천천히 당겨보라. 실은 실감개와 분침인 이쑤시개를 돌게 할 것이다. 만일 당신이 아주 일정한 속도로 실을 당긴다면 분침은 한 시간만에 완전히 한바퀴 회전하게 될 것이다. 이렇게 해서 당신은 비록 매우 미숙한 것이기는 하나 시간 측정기를 가지게 된 것이다.

기계로 된 시계도 본질적으로 동일한 원리를 가지고 있다. 그것은 바늘이 시계의 문자판 둘레를 정밀한 속도의 비율로 돌아서 날의 초와 분과 시의 단위를 표시하는 것이다. 그러나 정확한 비율로 바늘이 움직이게 하고 바늘들의 동시성을 유지하기 위한 기계는 실로 복잡한 것이다.

첫째로 시계는 바늘을 움직이기 위한 힘을 내는 장치를 가져야만 한다. 상기 실감개의 실험에서는 힘이 실을 당김으로써 공급되었다. 이 힘이 실감개를 돌렸으며 실감개는 이쑤시게 즉 분침을 돌렸다. 보통 시계에 있어서 힘은 “큰 태엽”에 의하여 공급된다. 이것은 얇고 ‘리본’같이 좁은 대단히 탄력성 있는 강철로 된 것이다.

큰 태엽은 외부 둘레에 톱니를 가진 태엽통 안에 들어 있다. 힘을 저장하기 위하여 큰 태엽이 감길 수 있게 하는 감는 장치가 있다. 그러므로 시계를 감아 주는 것은 큰 태엽 안에 힘을 저장하는 것이다. 태엽통 안에 붙어 있는 큰 태엽은 자동적으로 풀리면서 태엽통을 돌리는 장치가 되어 있다.

그리고 태엽통은 돌아가면서 추축(樞軸) 바퀴를 움직이게 한다. 또한 추축 바퀴는 일정한 수의 다른 바퀴들을 움직이게 한다. 이 연결되어 있는 여러 바퀴들을 “윤열(輪列)”이라고 한다. 이 윤열들의 목적은 태엽통의 매우 느린 움직임을 시계 전체에 전달하는 것이다. 그러므로 윤열은 큰 태엽의 힘이 조금씩 소비되게 하여 오래 가게 하는 일련의 축소 장치인 것이다.

특정한 바퀴에 연결되어 있는 것은 시계의 초침, 분침 그리고 시침이다. 톱니수에 있어서의 여러 가지 비율과 바퀴의 크기 그리고 바퀴의 움직임의 속도에 의하여 바늘이 시간을 재는 일정한 속도로 움직이게 된다.

그러나 바퀴를 돌리는 힘이 어떻게 조절됨으로써 바퀴가 시간의 경과를 정확하게 표시하기 위하여 정밀한 속도로 돌아가게 되는가?

그것은 시계의 심장과 두뇌격인 “방탈(防脱)장치”의 역할이다. 시계의 정확성은 방탈장치의 정밀성과 질과 상태에 달려있다. 아마 당신은 벽에 붙여 둔 실감개의 실례를 다시 고려함으로써 방탈장치의 역할을 어느 정도 납득할 수 있을 것이다.

이제 당신은 실감개의 외륜(外輪)을 조심스럽게 깎아서 톱니를 만들었다고 생각하라. 그 다음 실감개 밑 벽에다 특별히 고안된 추가 달린 갈퀴를 장치하라. 벽에다 장치할 때 갈퀴의 추축에다 못을 박으라. 갈퀴의 위치를 정할 때 갈퀴의 두 끝이 실감개의 톱니에 걸리게 하라.

이제 만일 당신이 실을 당긴다면 실감개의 톱니 하나가 갈퀴의 한쪽 끝을 실감개로부터 밀어내게 될 것이다. 그리고 이 동작은 추를 한쪽으로 움직이게 할 것이다. 이것은 갈퀴의 다른 쪽 끝이 실감개의 톱니에 걸리게 할 것이다. 당신이 실을 계속 당김에 따라서 추는 뒤로 움직이게 될 것이며 갈퀴의 처음 끝은 다음의 실감개의 톱니에 걸리게 될 것이다. 만일 이러한 동작이 계속된다면 이 부속품들의 연결과 분리는 빠른 시계 소리가 나게 할 것이다. 당신의 시계의 경우 이 소리는 보통 매초 다섯번씩 난다.

일반적으로 손목시계에는 방탈 바퀴에 톱니가 열 다섯개가 있으며 갈퀴의 끝에 보석 두개를 끼운 고도로 정련된 방탈장치가 사용된다. 시계에 있어서 이것은 제륜기(制輪器)라고 부른다. 시계에 있어서 균형바퀴로 알려진 또 하나의 바퀴가 있다. 이것은 우리가 실례를 들었던 방탈장치에 붙어있었던 추 옆에 연결되어 있다. 균형바퀴가 앞뒤로 움직이는 속도는 유사에 의하여 좌우 된다. 균형바퀴와 유사는 똑같이 일초에 5회 또는 한 시간에 18,000회 앞뒤로 흔들린다.

자동시계와 전자 손목 시계

어떤 현대식 시계는 자동이다. 자동시계에는 큰 태엽에 물려있는 흔들리는 추가 장치되어 있다. 시계를 차고 있는 사람이 팔을 움직이면 추가 흔들리게 되며 큰 태엽이 자동적으로 감겨지게 된다. 자동시계는 보통 손으로 감아 주는 시계보다 15불 내지 20불 정도 값이 비싸다. 그리고 그것은 분해 소제를 하는 비용이 50‘퍼센트’ 이상 더 들지도 모른다.

전자 손목 시계는 약 1.35‘볼트’ 정도의 매우 조그만 전지를 사용한다. 이 전력은 균형 바퀴에 장치된 ‘코일’(전자석)에 전해진다. 그러면 균형 바퀴는 큰 태엽이 움직이는 시계와 정반대의 방법으로 바늘을 움직인다. 1957년에 전자 손목시계가 미국에 소개되었다.

어떤 전자 손목 시계는 깔쭉톱니 바퀴를 움직이는 회전 갈퀴를 사용하며 한편 깔쭉톱니 바퀴는 바늘을 움직인다. 이 시계는 ‘스윗치’를 사용하지 않지만 전기를 ‘코일’에 연결하기 위하여 ‘도란스’를 사용한다. 이러한 결함은 매우 정확한 시계가 되게 한다. 전자 손목시계는 똑딱똑딱하는 소리대신 웅웅하는 소리를 낸다. 초침은 대부분의 시계와 같이 뛰는 ‘템포’로 움직이는 것이 아니라 전자 벽시계의 초침처럼 연하게 움직인다. 이 시계는 1961년에 소개되었다.

시계가 불규칙한 경우

만일 당신의 시계가 늦다거나 빠르다거나 혹은 아주 멈추어 버렸다면 어디가 고장이라고 생각하는가?

첫째 많은 시계들은 거의 200개에 달하는 조그만 부속품들이 매우 조심스럽게 맞추어져 있으며 적절하게 조절되어 있음을 인식하는 것이 좋다. 어떤 부속품들은 기름이 없이도 움직이지만 보석안에서 돌고 있는 매우 작은 추축에는 대단히 맑고 비싼 극소량의 기름, 보통 어유(魚油)가 사용된다.

이제 일년 혹은 이년 후 이 기름이 어떻게 될 것인지 상상할 수 있다. 기름이 말라서 시계가 불규칙하게 가거나 멈추게 될 것이다. 당신의 시계를 열(熱) 가까이 보존한다면 기름이 정상 상태보다 더 빨리 마르게 될 것이다. 기름의 부족은 시계가 고장나는 첫째가는 원인인 것이다.

시계 수선공은 ‘드라이버’와 흡사한 모양의 조그마한 기구나 유리관을 사용하여 기름을 친다. 유리관 끝에는 사람의 머리털 만한 아주 작은 금속 ‘파이프’가 달려있다. 박혀 있는 각 보석에 이 문장 끝에 있는 마침표의 약 4분의 일 정도되는 크기의 조그마한 기름방울이 쳐진다. 만일 당신의 자동차의 ‘크랭크’실을 채우는 데 3.8‘리터’의 이러한 종류의 기름이 요구된다면, 한번 기름을 바꿔넣는데 약 60,000원이 들 것이다.

만일 당신의 시계 유리에 수분이나 습기가 껴 있는 것을 보았다면 즉시 시계 수선공에게 가져가라. 습기낀 시계는 분해소제를 하지 않으면 않되며 만일 소제를 않으면 기름이 못쓰게 될 것이다. 시계를 물에 빠뜨렸지만 즉시 수선공에게 가져가지 못할 경우에는 시계를 ‘알코홀’에 넣을 수 있을 것이다. ‘알코홀’은 문자판과 바늘을 상하게 하지만 습기를 흡수 할 것이다. 그런데 문자판과 바늘을 재생시키는 비용은 파손된 시계의 내부를 대치시키는 비용과 비교할 때 소액에 불과한 것이다.

때때로 여자들은 설거지를 할 때 시계를 벗어두는 것을 잊는다. 그리고 힘든 일을 하는 남자들은 땀을 많이 흘리며 따라서 시계를 부식성 효과를 가진 땀이 함유하고 있는 산(酸)에다 들어내는 것이 된다. 어떤 곳에서는 눈을 가지고 노는데는 재미 있지만 눈 역시 시계 고장의 주요한 원인이다.

또한 시계의 내부에 먼지나 때가 많이 끼면 매우 작은 톱니를 돌지 못하게 하며 결국 시계를 멈추게 한다. 때때로 멈춘 시계를 수선하기 위하여 가져왔을 때 보석과 균형대 사이에 현미경으로 볼 수 있는 부스러기가 발견된다. 시계가 다시 잘 가기 위하여는 방해물이 제거되지 않으면 않된다.

시계의 복잡성은 수선비에 반영된다. 그러나 일반적으로 전체의 분해소제와 기름을 치는데는 한 시간 반 내지 두 시간이 소요되며 요금은 일정하지 않으며 곳에 따라 다르다.

그러나 만일 시계 수선공이 당신이 시계태엽을 너무 많이 감았다고 말하면 시계를 달라고 해서 딴 곳으로 가라. 시계는 태엽을 탄탄하게 감을 수 있으며 그것만이 시계를 가게 한다. 또한 그가 만일 시계를 공장에 보내야 되겠다고 말한다면 그는 시간을 얻기 위한 핑계이거나 아니면 무능을 나타내는 것이다. 시계 내용을 잘 아는 사람을 찾으라.

시계 수선 기술

아마 당신은 시계에 관하여 호기심을 가지고 있을지도 모른다. 당신은 시계를 소리를 내는 방법 이상을 알기를 원할지도 모른다. 당신은 시계를 수선하는 것에 취미를 가졌을지 모른다. 시계 수선은 발전시킬 수 있는 기술이다. 그것은 흥미로우면서도 도전적이며 때로는 좌절감을 느낄수도 있다. 그러나 또한 그러한 마음이 메워질 수도 있다.

만일 당신이 더 많은 지식을 원한다면 어떤 큰 도시의 전화 번호부에서 시계 부속상의 소재을 찾아내라. 그리고 시계에 관한 좋은 책을 의뢰하라. 공부를 시작한 사람은 100불 내지 200불에 해당하는 기구들을 구입할 것이다. 시계 수선의 직업을 시작하기까지는 얼마간의 시간이 걸리며 인내가 필요하다. 그러나 어떤 사람들은 더욱 중요한 천직을 추구하는데 그들의 대부분의 시간을 바치는 한편 생활비를 조달하는 수단으로 이 직업을 이용하였다. 그들은 손이 모자라는 시계 수선공이 아닌 보석상인에게서 일거리를 얻었다. 그 일은 집에서 편리한 때에 수행할 수 있었다.

당신이 시계 수선 방법을 배우는데 흥미를 갖지 않았을지라도 시계 소리가 어떻게 나는지 알아 두는 것은 좋을 것이다. 시계에 관하여 무엇인가 안다면 그것은 당신의 시계를 더 잘 간수하게 도울 것이다.

[14면 삽화]

시계의 방탈바퀴와 흔들이 조절 갈퀴