왕정 (원나라)
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1. 개요
왕정은 원나라 시대의 관료이자 농학자로, 농업 기술 발전에 기여했다. 그는 《농서》를 저술하여 당시 농업 기술을 집대성하고, 농업용 달력을 제작했으며, 다양한 농기구와 그 사용법을 소개했다. 또한, 목활자 인쇄술을 발전시켜 효율적인 인쇄 방식을 개발했으며, 수력 풀무의 사용을 그림으로 묘사하여 기술 혁신에 기여했다.
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| 왕정 (원나라) | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 이름 | 왕정 |
| 로마자 표기 | Wang Zhen |
| 시대 | 원나라 |
| 생몰년도 | 1271년 ~ 1368년 이후 |
| 직업 | 관리, 발명가, 농학자 |
| 업적 | |
| 발명품 | 목활자 인쇄 기술 수차 |
| 저서 | 《농서》 |
| 주요 아이디어 | 농업 기술 개선 및 보급 |
| 영향 | |
| 영향 | 중국 농업 기술 발전 및 인쇄 기술 발전 |
2. 생애와 관직
왕정은 산둥성 동평(東平, 현재의 타이안시 둥핑현)에서 태어났으며, 안후이성과 장시성에서 관리로 오랫동안 활동했다.[27][1] 그는 1290년부터 1301년까지 안후이성 정덕현(旌德縣, 현재의 안후이성 쉬안청시 징더현)의 현령을 지냈으며,[35][11] 이후 영풍 현령을 역임하며 치적을 쌓았다. 왕정은 목판 인쇄술 발전에 기여한 선구자이기도 하다.[35][11]
왕정은 산둥성 동평 출신으로 안후이성과 장시성에서 관리로 활동했다.[27][1] 특히 1290년부터 1301년까지 안후이성 정덕현(쉬안청시 징더현)의 현령을 지내며 목판 인쇄술 발전에 기여하기도 했다.[35][11] 그는 이러한 경험을 바탕으로 1313년 《농서》(農書) 22권을 저술했다.[1]
황경 2년인 1313년에는 그의 대표적인 저서인 《농서》(農書) 22권(또는 36권)을 간행했다.[27][1] 이 책은 당시까지의 농업 기술을 집대성한 중요한 문헌으로, 농작업, 재배법, 농기구에 관한 상세한 기록과 함께 273폭의 도록을 포함하고 있다. 《농서》는 단순히 농업 기술만을 다룬 것이 아니라, 수력 풀무에서 목활자 인쇄에 이르기까지 당시 중국의 다양한 과학 기술과 그 응용을 폭넓게 다루어 중세 중국 기술에 대한 중요한 자료로 평가받는다.[1]
왕정은 실용적인 목적 외에도, 원나라 시대의 빈곤과 억압 속에서 어려움을 겪던 농촌 농부들의 경제적 생계를 개선하는 데 도움을 주고자 《농서》를 저술했다.[28][2] 이전 송나라 시대의 비교적 안정되었던 경제 및 농업 기반은 송나라-원나라 전환기 동안 크게 훼손되었기에,[28][2] 왕정은 이 책이 농업 생산성 향상에 기여하기를 바랐다. 다만 이 책은 글을 읽기 어려운 농민들보다는, 선진 농업 기술을 배우고 보급해야 할 지역 관리들을 주 독자로 삼았다.[28][2]
《농서》는 총 11만 자가 넘는 방대한 분량이었는데,[28][2] 이는 535년 가사협(賈思勰)이 저술한 초기 중세 중국의 농업 논문인 《제민요술》(齊民要術)의 10만 자보다 약간 더 많은 규모이다.[29][3]
3. 《농서》
《농서》는 제목 그대로 농업을 주요 주제로 다루지만, 실제로는 농업 분야를 넘어 당시 중국의 과학, 기술, 농업 관행 전반을 아우르는 방대한 내용을 담고 있는 중요한 논문이다.[27][1] 이 책에는 수차부터 그가 선구적으로 연구했던 목활자 인쇄 기술에 이르기까지 중세 중국의 다양한 기술이 상세히 묘사되어 있어 기술사적으로도 가치가 높다.[27][1] 특히 왕정은 이 책에서 자신이 목활자를 사용하여 책을 인쇄했다고 밝혔으며, 활자를 효율적으로 배열하기 위한 회전식 활자대에 대해서도 언급했다.
왕정이 《농서》를 저술한 주된 목적은 원나라 시대 몽골 제국의 지배 아래 가난과 억압에 시달리던 농민들의 경제적 어려움을 덜어주고자 하는 데 있었다.[28][2] 이전 송나라 시기 비교적 안정되었던 중국의 경제와 농업 기반은 몽골의 침략과 정복 과정에서 크게 훼손되었기 때문이다.[28][2] 따라서 왕정은 《농서》를 통해 농민들이 생산 효율을 높이고 다양한 농기구를 효과적으로 사용할 수 있도록 돕고자 했다.[28][2] 그러나 이 책은 글을 읽지 못하는 대다수 농민보다는, 선진 농업 기술을 익혀 농민들에게 보급해야 할 지방 관리들을 주된 독자로 삼았다.[28][2]
《농서》는 총 11만 자가 넘는 한자로 쓰여진 방대한 저작으로,[28][2] 이는 6세기 북위의 가사협이 저술한 《제민요술》(약 10만 자)보다도 큰 규모이다.[29][3] 책에는 당시까지의 농업 기술이 집대성되어 있으며, 농작업, 재배법, 농기구 등에 대한 상세한 기록을 담고 있다.
3. 1. 내용 구성
왕정(王禎)이 저술한 『농서(農書)』는 중국의 농업 분야에 초점을 맞춘 중요한 저작이다. 이 책은 과거부터 당시까지 사용된 방대한 농기구와 도구들을 목록화하고 상세하게 설명했다.[21] 특히 왕정은 책에서 설명하는 모든 농기구에 대해 그림 삽화를 체계적으로 포함시켜 이해를 도왔다.[22] 또한 그는 천간, 지지, 사계절, 12개월, 24절기, 72개의 5일 주기를 포함하는 원형 형태의 농업 달력 도표를 만들었다. 이는 농사 절차와 시기별 자연 현상, 별자리 변화, 작물 생육 주기 등을 체계적으로 정리하여 농민들이 농사 시기를 파악하는 데 도움을 주고자 한 것이다.[23]
『농서』는 당시의 다양한 농업 기술과 관행을 상세히 다루었다. 쟁기질, 파종, 관개 방법, 뽕나무 재배와 같은 주요 농사 기술뿐만 아니라,[2] 식품 가공법, 관개 장비, 다양한 종류의 밭 관리법, 제사에 사용되는 그릇, 곡물 저장 시설, 수레나 배와 같은 운송 수단, 각종 기계 장치, 옷감을 짜는 섬유 기계 등의 사용법까지 폭넓게 설명했다.[2] 예를 들어, 책에는 소의 힘을 이용하여 움직이는 대형 제분기의 그림과 설명이 실려 있는데, 이는 큰 회전 톱니바퀴 하나가 주변의 작은 톱니바퀴 여덟 개와 맞물려 돌아가는 복잡한 구조를 보여준다.[24]
중국학 연구자들에게 흥미로운 점은 왕정이 중국 북부와 남부 농업 기술의 차이점을 분석하고 설명했다는 것이다.[26] 북부 지역은 주로 건조한 땅에서 농사를 짓는 기술이 발달했고, 남부 지역은 물을 이용한 집중적인 관개 농업에 더 적합한 기술이 발달했다고 보았다.[26] 왕정은 자신의 책을 통해 특정 지역에서만 사용되는 유용한 농업 기술을 다른 지역에도 알리고자 했다. 예를 들어, 남부에서 잡초를 제거할 때 효과적으로 사용되던 손 써레가 북부에는 잘 알려지지 않았는데, 이러한 기술이 널리 퍼지면 농업 생산성 향상에 도움이 될 것이라고 생각했다.[25]
『농서』의 전체적인 구성은 다음과 같다.
| 장 | 내용 |
|---|---|
| 제1장 ~ 제6장 | 농업 및 양잠에 대한 종합적인 설명 |
| 제7장 ~ 제10장 | 백곡론 (다양한 곡물에 대한 논의) |
| 제11장 ~ 제22장 | 농기구 도해 (그림과 함께 설명된 농기구) |
3. 2. 농업 기술
왕정이 저술한 『농서(農書)』는 중국의 농업 분야에 초점을 맞춘 중요한 저작이다. 이 책은 과거부터 당대까지 사용된 방대한 농기구와 도구를 목록화하고 설명했으며,[45][21] 설명된 모든 농기구에 그림을 체계적으로 포함시켜 이해를 도왔다.[46][22] 왕정은 또한 원형의 농업 달력 도표를 만들어 천간, 지지, 사계절, 12개월, 24절기, 72개의 5일 주기(時候)를 담았다. 이를 통해 시기별 농사 순서와 필요성을 알리는 자연 현상, 별자리, 생물 계절학, 작물 재배 순서 등을 체계적으로 전달하고자 했다.[47][23]
『농서』에는 당시의 다양한 농업 기술과 관행이 기록되어 있다. 왕정은 쟁기질, 파종, 관개, 뽕나무 재배 등을 설명하고,[28][2] 중국 여러 지역의 다양한 식량과 농산물을 기술했다.[28][2] 이 책은 농기구뿐만 아니라 식품 가공, 관개 장비, 다양한 종류의 밭, 제사용 그릇, 곡물 저장고, 수레, 배, 기계 장치, 섬유 기계 등 농업 관련 기술과 도구를 폭넓게 다루었다.[28][2] 예를 들어, 소의 동력으로 움직이는 대형 제분기는 거대한 회전 톱니바퀴가 주변 8개의 작은 제분기 톱니바퀴와 맞물려 작동하는 구조로 묘사되었다.[48][24]
중국학 연구자들에게 흥미로운 점은 왕정이 중국 북부와 남부 농업 기술의 차이를 설명했다는 것이다.[50][26] 북부 농업은 주로 건조지 농업 기술에, 남부 농업은 집약적 관개 기술에 중점을 두었다.[50][26] 왕정은 『농서』를 통해 특정 지역의 유용한 기술을 전파하고자 했다. 예를 들어 남부에서 잡초 제거에 쓰이는 손 써레가 북부에는 잘 알려지지 않았음을 지적하며 기술 교류의 이점을 강조했다.[49][25]
왕정은 농업 기술뿐만 아니라 야금 기술에 사용된 수력 장치에 대해서도 기록했다. 한나라(기원전 202년~서기 220년)의 기술자 두시(杜詩)는 서기 31년, 수력(수차)을 이용해 제철용 고로의 풀무를 작동시키는 기술을 처음으로 개발했다.[4] 이후 중국 왕조들은 계속해서 수력을 풀무 작동에 활용했다. 5세기 문헌 《오창기(吳昌記)》에는 유송 원가 연간(424–429)에 철강 생산용 수차 동력 공급을 위한 인공 호수 건설 기록이 있고,[5] 5세기 《수경주(水經注)》와 814년 당나라 지리서 《원화군현도지(元和郡縣圖志)》에도 수차 동력 활용이 언급된다.[6]
두시가 야금술에 수력을 처음 적용했지만, 수력 풀무의 작동 방식을 보여주는 최초의 그림과 설명은 1313년 왕정의 『농서』에서 나왔다.[7] 왕정은 과거와 당시에 사용된 수력 풀무의 두 가지 방식을 설명했다.
왕정은 첫 번째 방식으로 "옛날에는 가죽 자루 풀무를 사용했지만, 지금은 항상 나무 부채(풀무)를 사용한다. 설계는 다음과 같다. 급류 옆의 장소를 선택하고, 수직 샤프트를 두 개의 수평 바퀴가 있는 프레임워크에 설치하여 하부 바퀴가 물의 힘에 의해 회전하도록 한다. 상부 바퀴는 (더 작은) 바퀴에 구동 벨트로 연결되어 있으며, 이 바퀴는 편심 러그(진동 막대)를 가지고 있다. 그런 다음 구동 바퀴의 회전에 따라 편심 러그에 부착된 연결 로드가 흔들리는 롤러를 밀고 당기고, 레버는 좌우로 운동을 피스톤 로드에 전달한다. 따라서 이것이 앞뒤로 밀려나면서, 인력으로는 불가능할 정도로 훨씬 더 빠르게 풀무를 작동시킨다."라고 설명했다.[8]
두 번째 방식에 대해서는 "풀무 앞쪽에서 3피트 길이의 나무 (피스톤) 로드 끝에는 초승달 모양의 굽은 나무 조각이 세워져 있으며, (모두) 그네의 밧줄과 같은 밧줄로 위에서 매달려 있다. 그런 다음 풀무 앞에는 밧줄로 연결된 강한 대나무 (스프링)가 있으며, 이것이 풀무의 팬 움직임을 제어한다. 그런 다음 (수직) 수차의 회전에 따라 구동 샤프트에 고정된 러그가 자동으로 굽은 판(피스톤 로드에 부착됨)을 누르고 밀어, 해당 판이 뒤로 움직인다 (안쪽으로). 러그가 마침내 내려오면 대나무 (스프링)가 풀무에 작용하여 원래 위치로 복원한다. 이와 마찬가지로, 하나의 메인 드라이브를 사용하여 수차와 같은 원리로 여러 풀무(샤프트의 러그로)를 작동시킬 수 있다. 이것도 매우 편리하고 빠르다..."라고 기술했다.[8]
과학사학자 조지프 니덤은 왕정의 수력 풀무 설계를 알 자자리의 슬롯 로드 펌프와 더불어 중세의 중요한 기계 발명으로 평가하며, 후대 증기 기관과 기관차 발전에 영향을 주었을 가능성을 제시했다.[9]
'''『농서』의 주요 내용 구성'''[26]
| 장 | 내용 |
|---|---|
| 제1–6장 | 농업 및 양잠에 대한 종합 처방 |
| 제7–10장 | 백곡론 (곡물, 박과 및 채소, 과일, 대나무 및 기타 작물) |
| 제11–22장 | 농기구 도해 (밭 체계, 농기구, 바구니 세공품, 식량 가공 및 저장, 의례용 그릇, 운송 수단, 관개 장비, 수력 방앗간, 양잠 및 섬유 생산 도구 등) |
3. 3. 농업 도구
왕정이 저술한 『농서』(農書)는 주로 중국의 농업 분야에 초점을 맞춘 책이다. 이 책에는 과거부터 왕정의 시대까지 사용된 다양한 농기구와 도구들이 방대한 목록으로 정리되어 있으며, 각각에 대한 설명이 덧붙여져 있다.[21][45] 특히 왕정은 책에서 설명하는 모든 농기구에 그림을 체계적으로 삽입하여 이해를 도왔다.[22][46]
『농서』에는 농기구뿐만 아니라 당시의 다양한 농업 기술과 관련된 내용도 상세히 담겨 있다. 왕정은 쟁기질, 파종, 관개, 뽕나무 재배 등의 농사 방법을 설명했으며,[2][28] 중국 여러 지역의 다양한 식료품과 생산품에 대해서도 기록했다.[2][28] 또한 식품 가공법, 관개 장비, 여러 종류의 밭, 제사에 사용되는 그릇, 곡물 저장고, 수레, 배, 그리고 다양한 기계 장치와 직물 기계의 사용법까지 폭넓게 다루었다.[2][28] 예를 들어, 그림과 함께 설명된 장치 중 하나는 소의 힘으로 움직이는 큰 방앗간인데, 거대한 회전 톱니바퀴 하나가 주변의 작은 톱니바퀴 여덟 개와 맞물려 돌아가는 구조이다.[24][48]
왕정은 또한 원형 모양의 농업 달력 도표를 만들었다. 이 도표에는 천간, 지지, 사계절, 12개월, 24절기, 그리고 72개의 5일 주기가 포함되어 있다. 이를 통해 농사짓는 순서와 시기, 그리고 각 시기에 필요한 자연 현상, 별자리 관측, 생물 계절학적 변화 등을 알려주었다.[23][47]
중국학 연구자나 역사가들에게 흥미로운 점은 왕정이 중국 북부와 남부 농업 기술의 차이점을 설명했다는 사실이다.[26][50] 북부 지역은 주로 건조한 땅에서 농사를 짓는 기술이 발달했고, 남부 지역은 물을 이용한 집중적인 관개 농업에 더 적합했다.[26][50] 왕정은 『농서』를 통해 특정 지역에서만 사용되는 유용한 농업 기술을 다른 지역에도 알리고자 했다. 예를 들어, 남부에서 잡초를 제거하는 데 쓰이던 손 써레는 북부에서는 거의 알려지지 않았는데, 왕정은 이러한 기술이 더 널리 퍼지면 농업 발전에 도움이 될 것이라고 생각했다.[25][49]
특히 『농서』에는 수력을 이용한 풀무에 대한 중요한 기록이 남아있다. 한나라 시대(기원전 202년~서기 220년) 기술자였던 두시(남양의 태수)는 서기 31년에 주철을 생산하는 고로에 필요한 바람을 일으키는 풀무를 수차와 같은 수력 장치로 작동시키는 방법을 처음 개발했다.[4] 이후 중국 왕조들은 계속해서 수력을 이용해 풀무를 작동시켰다.[5][6] 5세기 문헌인 《오창기》(吳昌記)에는 원가 연간(424–429)에 철 제련 및 주조 과정을 돕기 위해 오직 수차 동력 공급만을 목적으로 인공 호수를 만들었다는 기록이 있으며,[5] 5세기 《수경주》(水經注)나 814년 당나라 지리서인 《원화군현도지》(元和郡縣圖志)에도 물살을 이용해 수차 동력을 얻는 방법이 언급되어 있다.[6]
두시가 수력을 야금술에 처음 적용했지만, 수력 풀무의 모습을 그림으로 그리고 상세히 설명한 것은 1313년 왕정의 『농서』가 처음이다.[7] 왕정은 과거부터 당시까지 사용된 수력 풀무의 작동 방식을 다음과 같이 설명했다.
: 현대 연구에 따르면 (+1313!), 옛날에는 가죽 자루 풀무를 사용했지만, 지금은 항상 나무 부채(풀무)를 사용한다. 설계는 다음과 같다. 급류 옆의 장소를 선택하고, 수직 샤프트를 두 개의 수평 바퀴가 있는 프레임워크에 설치하여 하부 바퀴가 물의 힘에 의해 회전하도록 한다. 상부 바퀴는 (더 작은) 바퀴에 구동 벨트로 연결되어 있으며, 이 바퀴는 편심 러그(진동 막대)를 가지고 있다. 그런 다음 구동 바퀴의 회전에 따라 편심 러그에 부착된 연결 로드가 흔들리는 롤러를 밀고 당기고, 레버는 좌우로 운동을 피스톤 로드에 전달한다. 따라서 이것이 앞뒤로 밀려나면서, 인력으로는 불가능할 정도로 훨씬 더 빠르게 풀무를 작동시킨다.[8]
: 또 다른 방법도 사용된다. 풀무 앞쪽에서 3피트 길이의 나무 (피스톤) 로드 끝에는 초승달 모양의 굽은 나무 조각이 세워져 있으며, (모두) 그네의 밧줄과 같은 밧줄로 위에서 매달려 있다. 그런 다음 풀무 앞에는 밧줄로 연결된 강한 대나무 (스프링)가 있으며, 이것이 풀무의 팬 움직임을 제어한다. 그런 다음 (수직) 수차의 회전에 따라 구동 샤프트에 고정된 러그가 자동으로 굽은 판(피스톤 로드에 부착됨)을 누르고 밀어, 해당 판이 뒤로 움직인다 (안쪽으로). 러그가 마침내 내려오면 대나무 (스프링)가 풀무에 작용하여 원래 위치로 복원한다. 이와 마찬가지로, 하나의 메인 드라이브를 사용하여 수차와 같은 원리로 여러 풀무(샤프트의 러그로)를 작동시킬 수 있다. 이것도 매우 편리하고 빠르다...[8]
조지프 니덤과 같은 학자들은 왕정이 설명한 수력 풀무가 알 자자리의 슬롯 로드 압력 펌프(1세기 전)와 더불어 중세 시대 기계 중 증기 기관과 기관차의 발명에 직접적인 영향을 준 중요한 기술 중 하나라고 평가한다.[9]
'''『농서』에 실린 농기구 및 장치 그림 예시'''
3. 4. 농업 달력
왕정(王禎)은 『농서(農書, 農書)』에서 원형 형태의 농업 달력 도표를 만들었다.[23] 이 달력에는 천간, 지지, 사계절, 12개월, 24절기, 72개의 5일 주기가 포함되었다.[23] 각 시기에 맞춰 해야 할 농사일의 순서와 그 필요성을 알려주는 자연 현상, 별자리, 생물 계절학, 농작물 재배 순서 등의 정보가 담겨 있었다.[23]4. 기술 혁신
왕정은 자신의 저서인 『농서』(農書)를 통해 당시 농업 기술뿐만 아니라 다양한 기계 기술과 혁신적인 아이디어를 소개하였다. 특히 수력 이용 기술과 인쇄술 개선에 대한 그의 기여는 주목할 만하며, 이는 『농서』에 실린 상세한 설명과 그림을 통해 확인할 수 있다.[7][8][12][15] 그는 수력을 이용한 풀무 작동 방식을 그림과 함께 설명하여 야금술 발전에 기여했으며,[7][8] 목활자 인쇄술 분야에서는 활자 배열과 조판 속도를 개선하는 새로운 방법을 제시하였다.[13][15]
4. 1. 수력 풀무
한나라(기원전 202년 ~ 기원후 220년) 시대의 중국인들은 용광로(또는 고로)에서 무쇠(또는 주철)를 생산할 때 팽창 가능한 풀무를 움직이는 데 수력(예: 수차)을 처음으로 사용하였다. 이는 후한 허난성 난양(남양군) 출신 기술자이자 태수였던 두시(杜詩)가 기원후 31년에 기록한 혁신적인 방법이었다.[30][4] 두시 이후의 중국 왕조 시대에도 용광로나 고로의 풀무를 작동시키기 위해 수력을 계속 사용하였다. 5세기 문헌인 《오창기》(吳昌記)에는 저자 피령이 원가 연간(424년~429년)에 철강 제련 및 주조 과정을 돕기 위해 오직 물레방아(수차)에 동력을 공급할 목적으로 인공 호수를 건설하였다고 기록하였다.[5] 또한 5세기에 쓰인 《수경주》(水經注)와 814년에 쓰인 당나라 시대의 지리 문헌 《원화군현도지》(元和郡縣圖志)에서도 흐르는 강물을 이용해 물레방아에 동력을 공급하는 방식이 언급되어 있다.[31][6]
두시가 야금학 분야에서 풀무에 수력을 처음 적용했지만, 수력으로 작동하는 풀무를 그린 최초의 그림과 인쇄된 삽화는 1313년 왕정의 농업 기술 서적인 《농서》(農書)에 등장하였다.[32][7] 왕정은 이전 시대와 자신이 살던 14세기에 사용된 수력식 고로 풀무의 작동 방식을 다음과 같이 설명하였다.
: 현대(1313년 당시) 연구에 따르면, 옛날에는 가죽 주머니 모양의 풀무를 사용했지만 지금은 항상 나무 부채 모양의 풀무를 사용한다. 구조는 다음과 같다. 급류 옆에 자리를 잡고, 수직 축을 두 개의 수평 바퀴가 있는 골조에 설치하여 아래쪽 바퀴가 물의 힘으로 회전하게 한다. 위쪽 바퀴는 구동 벨트로 앞쪽의 작은 바퀴와 연결되며, 이 작은 바퀴에는 편심 돌출부(진동 막대)가 달려 있다. 구동 바퀴가 회전하면 편심 돌출부에 연결된 연결 막대가 흔들리는 롤러를 밀고 당기고, 레버는 좌우로 운동을 피스톤 막대에 전달한다. 따라서 이것이 앞뒤로 밀려나면서, 사람의 힘으로는 불가능할 정도로 훨씬 빠르게 용광로의 풀무를 작동시킨다.[33][8]
: 다른 방법도 사용된다. 풀무 앞쪽에서 나오는 약 0.91m 길이의 나무 피스톤 막대 끝에는 초승달 모양으로 굽은 나무 조각이 세워져 있고, 이 전체는 그네처럼 밧줄로 위에 매달려 있다. 풀무 앞에는 밧줄로 연결된 튼튼한 대나무(용수철 역할)가 있어 풀무 팬의 움직임을 제어한다. 수직 물레방아가 회전하면 구동 축에 고정된 돌출부가 자동으로 굽은 판(피스톤 막대에 부착됨)을 눌러 뒤쪽(안쪽)으로 밀어 넣는다. 돌출부가 마침내 내려오면 대나무 용수철이 풀무에 작용하여 원래 위치로 되돌린다. 이와 같은 방식으로, 하나의 구동 장치를 사용하여 수력 기계 망치와 동일한 원리로 여러 개의 풀무를 (축의 돌출부를 이용해) 작동시킬 수도 있다. 이것 또한 매우 편리하고 빠르다...[33][8]
조지프 니덤에 따르면, 왕정의 수력 풀무는 알 자자리의 슬롯 로드 압력 펌프(1세기 전)와 함께 "중세 시대의 두 기계 중 증기 기관과 기관차의 조상과 가장 직접적으로 연관된 기계" 중 하나이다.[9]
'''《농서》에 실린 다른 기계 삽화'''
4. 2. 목활자 인쇄술
왕정은 1290년부터 1301년까지 안후이성 정덕현의 현령으로 재직하면서 목활자 인쇄술을 사용한 것으로 가장 잘 알려져 있다.[35][11] 그는 이동식 활자 인쇄를 개선하는 과정에서, 도자기 틀로 활자를 구워 인쇄판 전체를 만드는 대안적인 방법도 언급했다.[34][10] 하지만 왕정의 주요 공헌은 나무 활자의 복잡하고 체계적인 배열 방식과 함께, 간단한 기계 장치를 고안하여 조판 속도를 크게 향상시킨 점이다.[36][12] 왕정은 나무로 활자를 만드는 과정에 대해 "현재 (토기 활자보다) 더 정확하고 편리한 방법이 있다. 식자용 틀은 나무로 만들고 대나무 조각으로 선을 그어 글자를 새긴다. 작은 톱으로 블록을 사각형으로 잘라내어 각 글자가 별도의 조각이 되게 한다. 이 글자들의 네 면을 칼로 다듬어 정확히 같은 높이와 크기가 되도록 비교하고 시험한다. 그런 다음 활자를 틀의 기둥에 넣고 그 사이에 준비한 대나무 조각을 밀어 넣는다. 모든 활자가 제자리에 놓이면 나무 마개로 공간을 채워 활자가 움직이지 않도록 단단히 고정한다. 활자가 완전히 굳으면 먹물을 묻혀 인쇄를 시작한다."라고 설명했다.[37][13]
목제 활자는 11세기 송나라의 필승이 먼저 사용하고 실험했지만,[38][14] 당시에는 나무가 인쇄에 적합하지 않은 재료로 여겨져 널리 쓰이지 못했다.[38][14] 왕정은 활자를 자르고 다듬는 특정 방법을 고안하고, 활자 통과 회전식 활자대를 만들어 조판 과정을 더욱 효율적으로 개선했다.[39][15] 왕정의 체계에서는 모든 한자를 중국어의 다섯 가지 성조와 운율에 따라, 표준 운율서에 맞춰 분류했다.[39][15] 실제로는 두 개의 회전식 활자대를 사용했는데, 하나는 운율서에 따른 공식 활자를 보관하고 다른 하나는 자주 사용하는 한자를 모아두어 빠르게 찾을 수 있도록 했다.[36][12] 효율성을 더 높이기 위해 각 한자에 고유 번호를 부여하여, 번호를 부르면 해당 글자를 바로 찾을 수 있게 했다.[36][12] 번호가 없는 희귀하거나 특이한 글자는 필요할 때마다 나무를 깎아 즉석에서 만들었다.[36][12]
왕정은 새로운 책을 인쇄할 때마다 책의 크기에 맞춰 사각형 나무 활자의 크기를 조절해야 한다고 설명했다.[36][12] 인쇄에 필요한 먹물은 활자 틀 위에서 수직으로 움직이는 붓으로 묻혔고, 종이에 찍을 때는 위에서 아래로 문질러 인쇄했다.[36][12]
왕정은 화수이가 1490년 중국에서 청동 활자 인쇄를 개척하기 약 2세기 전에, 녹는점이 낮아 다루기 쉬운 주석을 이용한 금속 활자 인쇄도 실험했다.[40][16] 그는 《농서》에서 이 실험에 대해 "최근(13세기 후반)에는 주석으로도 주조된 활자를 만들었다. 철사에 꿰어 책을 인쇄하기 위해 형태의 기둥에 단단히 고정했다. 그러나 이런 종류의 활자는 먹물을 쉽게 가져가지 못했고 대부분의 경우 엉성한 인쇄를 만들었다. 그러한 이유로 그것들은 오래 사용되지 않았다."라고 기록했다.[40][16]
결과적으로 13세기 중국의 주석 활자는 먹물과의 호환성 문제로 성공하지 못했다. 왕정 시대에는 실패했지만, 15세기 후반 화수이가 개발한 청동 금속 활자는 19세기 후반까지 수 세기 동안 중국에서 사용되었다.[17]
비록 왕정의 《농서》 자체는 주로 목판 인쇄 방식으로 인쇄되었지만, 그가 발명한 목제 활자 기술은 곧 안후이성 지역에서 널리 사용되었다.[36][12] 왕정의 목활자는 정덕현의 지방 관보를 인쇄하는 데 사용되었는데, 이때 회전식 활자대에 6만 자가 넘는 활자를 정리하여 사용했다.[36][12] 1298년에는 한 달에 약 100부의 관보가 이 목활자로 인쇄되었다.[36][12] 왕정 이후 1322년에는 저장성 펑화시의 현감 마성덕(馬稱德)이 회전식 활자대에 10만 자가 넘는 활자를 사용하여 유교 경전을 인쇄하기도 했다.[36][12] 금속활자 인쇄술은 이미 13세기 고려에서 발달했지만, 중국에서는 명나라(1368년 ~ 1644년) 시대 인쇄업자인 화수이가 1490년에 청동 활자를 사용하기 전까지는 널리 퍼지지 않았다. 명나라 시대에 금속 활자가 사용 가능해졌음에도 불구하고, 목활자는 여전히 19세기까지 중국에서 보편적으로 사용되었다.[42][18] 이후 15세기에 요하네스 구텐베르크가 유럽에서 개발한 인쇄기는 디지털 인쇄와 현대 컴퓨터 프린터가 등장하기 전까지 중국을 포함한 세계 여러 지역에서 주요 인쇄 방식으로 자리 잡았다.
그럼에도 불구하고 14세기에서 16세기에 이르는 명나라 시대 동안 활자 인쇄술은 지방 학교, 관공서, 부유한 후원자들에 의해 꾸준히 사용되었으며, 난징, 쑤저우, 창저우, 항저우, 원저우, 푸저우 등 주요 도시의 대형 상업 인쇄소에서도 활용되었다.[43][19] 명나라 시대에는 소설, 미술, 과학 기술 서적, 족보, 지방지 등 다양한 주제의 책들이 목활자로 출판되었다. 1541년에는 두 명의 왕자가 각각 후원하여 중요한 출판물을 목활자로 간행했는데, 수(蜀)왕자는 송나라 시대 시인 소철(蘇轍)의 문집을, 이(伊)왕자는 원나라 시대 작가가 쓴 미신 비판 서적을 인쇄했다.[42][18]
청나라 시대(1644년 ~ 1911년)에는 목활자가 명나라 때보다 훨씬 더 널리 사용되었다.[43][19] 청나라 황실에서 공식적으로 후원하기도 했지만, 민간 인쇄업자들 사이에서도 활발히 사용되었다.[43][19] 목활자 자체는 청나라 시대에 저당 잡히거나 매매되고 선물로도 주어졌기 때문에, 활자를 만드는 것이 일종의 투자 사업이 되기도 했다.[43][19] 황실에서는 옹정제 때인 1733년, 자금성 무영전(武英殿)의 인쇄 책임자였던 관리 진건(陳建, ~1794)이 25만 3천 개가 넘는 목활자를 제작하도록 했다.[43][19] 진건은 이 사업을 책임지면서 《무영전취진판정식》(武英殿聚珍版程式)이라는 책을 통해 인쇄 과정에 대해 상세히 설명했다.[42][19] 그는 이 책에서 19개 항목에 걸쳐 다음과 같은 내용을 자세히 기술했다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 활자 몸체 | 활자의 기본적인 형태 제작 |
| 활자 자르기 | 개별 글자를 새기는 과정 |
| 활자함 제작 | 활자를 보관하는 상자 제작 |
| 판 만들기 | 인쇄판(틀) 제작 |
| 다양한 두께 표시하기 | 활자 두께 조절 및 표시 |
| 비우기 | 여백 처리 |
| 가운데 기둥 | 인쇄판 중앙의 기준선 역할 |
| 분류 상자 | 활자를 분류하여 보관하는 상자 |
| 쪽 및 열 규칙 양식 | 페이지와 줄 맞춤 규격 |
| 글자 설정 | 활자를 인쇄판에 배열하는 조판 작업 |
| 교정 | 오탈자 및 배열 오류 수정 |
| 인쇄 | 실제 인쇄 작업 |
| 활자의 분포 | 사용한 활자를 다시 분류하여 보관 |
| 교대 시간표 | 작업자들의 근무 일정 |
[43][19]
왕정의 활자 인쇄 방식과 진건의 방식 사이에는 몇 가지 주목할 만한 차이점이 있다. 왕정은 나무판에 글자를 먼저 새긴 후 잘라냈지만, 진건은 활자 몸체를 먼저 준비한 다음 개별 글자를 잘라냈다.[44][20] 조판 과정에서도 왕정은 작업자가 있는 곳으로 활자가 담긴 회전식 활자대를 가져오는 방식을 사용했지만, 진건은 작업자가 정리된 활자가 있는 곳으로 가서 가져오는 시스템을 개발했다.[44][20] 또한 왕정은 활자를 배열한 후에 인쇄판의 틀을 추가했지만, 진건은 눈금선과 글자를 같은 종이에 별도로 인쇄하는 방식을 사용했다.[44][20]
5. 왕정의 활자 인쇄술과 진건의 활자 인쇄술의 비교
왕정의 활자 인쇄 방식과 청나라 시대 관리였던 진건(陳建)의 방식 사이에는 몇 가지 주목할 만한 차이점이 있다.[44]
- 활자 제작: 왕정은 나무판에 글자를 먼저 새긴 다음 톱으로 잘라 개별 활자를 만들었다. 반면 진건은 활자의 몸통(활자 본체)을 먼저 준비한 뒤에 글자를 잘라내는 방식을 사용했다.[44]
- 조판 방식: 왕정은 작업자에게 활자가 있는 회전판이 다가오는 방식을 사용했다. 하지만 진건은 작업자가 정리된 활자가 있는 곳으로 직접 가서 활자를 가져오는 시스템을 개발했다.[44]
- 틀(版) 사용: 왕정은 활자를 모두 배열한 후에 틀을 추가했다. 진건의 방식에서는 눈금선과 글자를 같은 종이에 별도로 인쇄하는 차이가 있었다.[44]
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