자동기계

1. 개요

자동기계(Automaton)는 스스로 움직이는 기계 장치를 의미하며, 전기 에너지 없이 기계적 장치만으로 작동하는 경우가 많다. 고대 그리스 시대부터 제작되었으며, 헬레니즘 시대에는 장난감, 종교적 우상, 과학 시연 도구 등으로 활용되었다. 고대 그리스의 헤론, 비잔티움의 필론 등이 자동기계 제작에 기여했으며, 안티키테라 메커니즘과 같은 고대 유물도 발견되었다. 중세 시대에는 이슬람 과학자들이 자동기계를 발전시켰으며, 알 자자리의 저서는 후대 오토마타 발전에 영향을 미쳤다. 르네상스 시대에는 레오나르도 다 빈치 등이 자동기계를 연구했고, 유럽과 동아시아에서 다양한 형태의 자동기계가 제작되었다. 19세기 말 축음기 발명과 전기 보급으로 쇠퇴했지만, 자동 연주 피아노, 컴퓨터 등 자동화 기술과 로봇으로 이어졌다. 현대에는 예술 작품으로 제작되거나, 과학 및 공학 분야에서 활용되며, 다양한 문화 콘텐츠의 소재로도 사용된다.

2. 어원

영어 Automaton은 "스스로의 뜻대로 움직이는"이라는 뜻을 가진 고대 그리스어 αὐτόματον (아우토마톤)을 라틴어화한 것이다. 호메로스는 이 단어를 자동문이 열리거나 바퀴 달린 삼각대가 자동으로 움직이는 것을 묘사하는 데 처음 사용했다.

3. 역사

헬레니즘 문명 시대에는 장난감, 종교적 우상, 기초 과학 이론 시연 도구 등으로 자동기계가 제작되었다. 고대 그리스의 수학자 알렉산드리아의 헤론은 수력 오르간, 소화기, 사이펀 등 다양한 자동기계에 대한 기록을 남겼다. 안티키티라 메커니즘은 고대 그리스의 자동기계 부품으로 추정되며, 아르키메데스는 스스로 작동하는 천체 모형을 제작하였다고 한다.

유대교 전설에는 솔로몬 왕좌가 기계 동물에 의해 받들어졌다는 이야기가 전해진다. 고대 중국의 책 열자에는 주나라 목왕이 언사가 만든 움직이는 인형을 보았다는 기록이 있다.

12세기 이슬람 과학자 알 자자리는 음료 시중을 드는 자동인형, 자동으로 여닫히는 문과 같은 자동 기계를 개발하였다.

르네상스와 근대 초기에 유럽과 동아시아에서는 다양한 자동기계가 제작되었다. 레오나르도 다빈치는 움직이는 갑옷 인형을 고안했으나, 실제로 제작되지는 않았다. 16세기 유럽 도시에서는 자동인형이 움직이는 대형 시계가 제작되었으며, 이는 시계 기술 발달에 기여했다. 18세기에서 19세기에는 매우 정교한 자동인형들이 제작되었다.

동아시아에서는 11세기 송나라 시대 중국에서 인형이 움직이는 물시계가 제작되었고, 원나라와 명나라에서도 비슷한 시계가 제작되었다. 조선에서는 15세기 세종 때 장영실이 제작한 옥루가 시간에 맞춰 인형이 움직이고 소리를 내는 장치를 갖추고 있었다. 18세기 말 일본 에도 시대에는 태엽 장치를 갖춘 카라쿠리 인형이 제작되었다.

19세기 말 토머스 에디슨의 축음기 발명과 전기 보급으로 기계식 자동기계는 쇠퇴하여, 취미나 앤티크로 취급되게 되었다. 자동 연주 장치는 펀치 카드 방식을 거쳐 자동 연주 피아노, 계산기, 컴퓨터에 응용되었고, 자동화 기술은 로봇으로 이어졌다.

20세기 후반, 오토마타는 수집가와 박물관에 의해 보존, 복원되었으며, 미셸 베르트랑과 같은 일부 작가들에 의해 전통적인 태엽식 오토마타 제작이 이어지고 있다.

3.1. 고대 자동기계

헬레니즘 문명 시대에는 장난감, 종교적 우상, 기초 과학 이론 시연 도구 등으로 자동기계가 제작되었다. 고대 그리스의 수학자 알렉산드리아의 헤론은 수력 오르간, 소화기, 사이펀 등 다양한 자동기계에 대한 기록을 남겼다. 1900년에 발견된 안티키티라 메커니즘은 고대 그리스의 자동기계 부품으로 추정되며, 아르키메데스는 스스로 작동하는 천체 모형을 제작하였다고 한다.

유대교 전설에는 솔로몬 왕좌가 기계 동물에 의해 받들어졌다는 이야기가 전해진다. 솔로몬이 왕좌에 오르면 기계 장치가 작동하여 토라가 있는 곳까지 움직였다고 한다.

고대 중국의 책 열자에는 주나라 목왕이 언사(偃師)가 만든 움직이는 인형을 보았다는 기록이 있다.

3.2. 중세의 자동 기계

중세 이슬람 세계의 과학은 크게 발전하였는데, 이 시기에는 다양한 자동기계가 제작되었다. 8세기 중엽 바그다드에는 풍력으로 작동하는 동상이 만들어졌다. 이 동상은 "바그다드의 네 문마다 돔 위에 얹혀져 바람이 불면 회전하였다"고 한다.

3.3. 근대 초기의 자동 기계

르네상스와 근대 초기에 유럽과 동아시아에서는 다양한 자동기계가 제작되었다. 레오나르도 다빈치는 움직이는 갑옷 인형을 고안했으나, 실제로 제작되지는 않았다. 16세기 유럽 도시에서는 자동인형이 움직이는 대형 시계가 제작되었으며, 이는 시계 기술 발달에 기여했다. 18세기에서 19세기에는 매우 정교한 자동인형들이 제작되었다.

동아시아에서는 11세기 송나라 시대 중국에서 인형이 움직이는 물시계가 제작되었고, 원나라와 명나라에서도 비슷한 시계가 제작되었다. 조선에서는 15세기 세종 때 장영실이 제작한 옥루가 시간에 맞춰 인형이 움직이고 소리를 내는 장치를 갖추고 있었다. 18세기 말 일본 에도 시대에는 태엽 장치를 갖춘 카라쿠리 인형이 제작되었다.

3.4. 근대 자동기계의 쇠퇴와 현대적 영향

19세기 말 토머스 에디슨의 축음기 발명과 전기 보급으로 기계식 자동기계는 쇠퇴하여, 취미나 앤티크로 취급되게 되었다. 자동 연주 장치는 펀치 카드 방식을 거쳐 자동 연주 피아노, 계산기, 컴퓨터에 응용되었고, 자동화 기술은 로봇으로 이어졌다. 20세기에는 전동 오토마타도 만들어졌지만, 큰 주목을 받지 못했다.

20세기 후반, 오토마타는 수집가와 박물관에 의해 보존, 복원되었으며, 미셸 베르트랑(Michel Bertrand)과 같은 일부 작가들에 의해 전통적인 태엽식 오토마타 제작이 이어지고 있다. 그러나 18세기부터 19세기 당시 부품에는 규격이 거의 없어 재료 확보에 어려움을 겪고 있다.

4. 자동 악기

오토마타의 기계 기술은 자동 연주 악기, 특히 오르골의 역사와 관련이 깊다. 13세기에는 카리용과 같이 시계에 자동 연주 장치가 내장되어 교회의 종을 음정을 붙여 울리는 데 사용되었다. 실린더라고 불리는 원통형 매체에 쐐기를 박아 넣어, 그 쐐기 부분이 스위치가 되어 연주 정보로 변환되는 원리가 사용되었다. 이 스위치를 공기의 제어 및 건반(음정)의 고저 정보로 하여 자동 오르간이 만들어졌다. 쐐기는 점이 아닌 막대 모양으로도 만들 수 있기 때문에, 공기를 불어넣는 시간이 음표의 길이로도 표현할 수 있었다.

1757년 앵글라멜 신부는 쳄발로 연주를 실린더에 기록하고 재생하는 장치를 고안했다. 이 장치는 쳄발로 연주를 현대의 먹지와 같은 기록 매체에 기록하여 천천히 회전하는 실린더에 감긴 종이에 연주 정보를 기록하는 방식이었다. 연주가 끝난 후 기록대로 쐐기를 박아 자동 연주가 가능한 쳄발로에 설치하면 쐐기에 대응하여 쳄발로 안의 현이 울려 연주를 재현했다.

이러한 실린더 악보는 작곡가들에게 영향을 주었고, 요한 제바스티안 바흐나 헨델은 자동 오르간이나 자동 시계용 작품을 작곡했다. 실린더 악보와 자동 악기 전용 작곡을 통해 곡 정보뿐만 아니라 연주 자체를 기록하고 재생할 수 있게 되었으며, 실린더에 쐐기를 박는 장인의 기술이 명연을 재현하는 중요한 요소가 되었다.

5. 오토마타와 다른 문화의 연관성

오토마타의 외관은 봉제인형과 같은 앤티크 인형의 역사와 관련이 깊다. 18~19세기 유럽에서는 자동인형에 대한 기술적 시도와 오컬트적 동경이 다른 문화에도 영향을 미쳤다. 발레 "코펠리아", 오페라 "호프만의 이야기" 등에는 자동인형이 등장한다. 괴테의 "파우스트"와 오구리 무시타로의 "흑사관 살인사건"에는 호문쿨루스나 자동인형이 등장한다.

근대에 이르러 오토마타는 최첨단 기술에 대한 놀라움보다는, 인간 형태를 한 조형물이 의지를 가지고 움직인다는 기괴함을 강조하는 설정으로 자주 사용된다. 이는 오컬트적인 분위기를 연출하는 데 흔하게 사용되지만, 엄밀히 말하면 내부 장치의 기술을 동반해야 오토마타라고 할 수 있다.

* E. T. A. 호프만이 1816년에 쓴 "모래 사나이"는 자동기계와 관련된 가장 오래된 이야기 중 하나이다.
* E.V. 오들(E.V. Odle)의 시계 제작자(1923)는 자동인간과 같은 사람 또는 사이버그를 등장시킨다.
* 메트로폴리스 (1927년 무성 영화)는 여성 자동기계를 등장시킨다.
* 미국의 예술가이자 조각가인 엘리자베스 킹은 자동기계에 초점을 맞춘 작품을 가지고 있다.
* 데릴 A. 스미스의 가짜들(2000년 소설)은 인종을 비판하기 위해 자동기계 도플갱어를 등장시킨다.
* 브라이언 셀즈닉의 위고의 발명(2007년 그래픽 소설)과 동명의 영화는 자동기계를 등장시킨다.
* 예카테리나 세디아의 돌의 연금술은 열쇠로 감아 생명을 유지해야 하는 자동기계 소녀를 다룬 2008년 소설이다.
* 자동화(2014년 소설)와 그 속편인 더 프리 프로그래밍(2018)은 그리스-로마 신인 불칸이 만든 "자동기계"라는 존재를 다룬다.
* 원신 임팩트는 카엔리아의 잃어버린 왕국에서 유래한 기계 생명체인 자동기계(自律机关^중국어)라는 적 그룹을 등장시킨다.
* 갓 오브 워 라그나로크(2020)에는 타락한 헤파이스토스와 그의 자동기계가 등장하는 사이드 플롯이 있으며, 자동기계 보스 전투가 포함되어 있다.
* 아메리칸 갓 시즌 3 (2021)는 초기 버전의 테크니컬 보이가 만든 박람회에서 자동기계를 등장시킨다.
* 시베리아 비디오 게임 시리즈에서 주요 등장인물 중 한 명은 오스카라는 자동기계이다. 그는 자신의 디자인에 매우 자부심을 느끼며 "로봇"이라고 불리는 것을 싫어한다.
* 비디오 게임 헬다이버즈 2에서 적 세력 중 하나는 자동기계라고 불린다.

6. 오토마타를 다룬 작품

E. T. A. 호프만이 1816년에 쓴 "모래 사나이"에는 자동인형이 등장한다. E.V. 오들의 시계 제작자(1923)는 자동인간과 같은 사람 또는 사이버그를 등장시킨다. 메트로폴리스 (1927년 무성 영화)는 이 공상 과학 이야기에서 여성 자동기계를 등장시킨다. 미국의 예술가이자 조각가인 엘리자베스 킹은 자동기계에 초점을 맞춘 작품을 가지고 있다. 데릴 A. 스미스의 가짜들(2000년 소설)은 인종을 비판하기 위해 자동기계 도플갱어를 등장시킨다. 브라이언 셀즈닉의 위고의 발명(2007년 그래픽 소설)과 동명의 영화는 자동기계를 등장시킨다. 예카테리나 세디아의 돌의 연금술은 열쇠로 감아 생명을 유지해야 하는 자동기계 소녀를 다룬 2008년 소설이다. 자동화(2014년 소설)와 그 속편인 더 프리 프로그래밍(2018)은 그리스-로마 신인 불칸이 만든 "자동기계"라는 존재를 다룬다.

원신 임팩트는 카엔리아의 잃어버린 왕국에서 유래한 기계 생명체인 자동기계(自律机关^중국어)라는 적 그룹을 등장시킨다. 갓 오브 워 라그나로크(2020)에는 타락한 헤파이스토스와 그의 자동기계가 등장하는 사이드 플롯이 있으며, 자동기계 보스 전투가 포함되어 있다. 아메리칸 갓 시즌 3 (2021)는 초기 버전의 테크니컬 보이가 만든 박람회에서 자동기계를 등장시킨다. 이는 이 쇼의 원작 소설과 다르다. 시베리아 비디오 게임 시리즈에서 주요 등장인물 중 한 명은 오스카라는 자동기계이다. 그는 자신의 디자인에 매우 자부심을 느끼며 "로봇"이라고 불리는 것을 싫어한다. 비디오 게임 헬다이버즈 2에서 적 세력 중 하나는 자동기계라고 불린다.

근대에 이르러서는, 오토마타가 가진 요소 중 당시 최첨단 기술에 대한 신선한 놀라움보다는 봉제인형과 같은 애완 요소가 거의 없는, 현실적인 조형의 인간 형태를 한 것이 (반드시 기계적인 기술을 동반하지 않고) 의지를 가지고 움직인다는 설정으로서의 기괴함을 강조하여 그려지는 경우가 많다.

7. 분류

오토마타는 제작 과정과 당시 최첨단 기술의 결합으로 인해 그 범위가 모호하지만, 대략 다음과 같이 분류할 수 있다.

* 인형 또는 장치 주체 - 복잡한 움직임을 보이는 서양 자동 인형.
* 오르골 주체 - 오르골로서의 요소가 강하고, 상자 뚜껑을 열면 장치가 움직이는 것.
* 시계 주체 - 회중시계 안에서 장치가 움직이는 것 (직접적인 성 표현을 모티브로 한 것도 있다).
* 주체가 명확하지 않은 것 - 인형이 눈을 깜빡이는 등의 움직임을 보이고, 이에 따라 오르골이 울리고, 시계로서의 역할도 하는 것.

오토마타를 전시하는 박물관이나 행사, 관련 서적 등에서도 이러한 해석의 범위가 넓음을 알 수 있다. 오르골 전시장에서 오토마타를 보기도 하고, 자동 시계가 중심인 전시장이 오토마타로 소개되는 경우도 있다.

8. 대표적인 작가

* 헤파이스토스 - 그리스 신화의 대장장이 신으로, 자동 기계 제작에 관여했다.
* 자비르 이븐 하이얀 - 창작자가 제어할 수 있는 인공 인간, 뱀, 전갈의 설계도가 적힌 "돌의 서"를 저술했다.
* 바누 무사 3형제 - 천문학자이자 수학자, 자동 기계 제작자. {{lang에는 100개의 자동 기계가 설명되어 있다.
* 알 자자리 - 12세기 시계 및 자동 기계 제작자, 천문학자, 수학자. 후대 기술자들에게 많은 영향을 미쳤다. "교묘한 기계 장치에 관한 지식의 책"이 유명하다.
* 빌라르 드 오네쿠르 - 동물의 자동 인형 등을 제작했다.
* 레오나르도 다 빈치
* 아타나시우스 키르허 - 말하는 튜브를 사용한 조상 등 여러 자동 인형을 사용한 예수회 쇼를 개최했다.
* 피에르 자케 드로 - 시계 제작자이며, 많은 자동 인형을 제작했다.
* 장 외젠 로베르-우댕 - 마술사. 쇼에서 기계 장치를 사용했다.
* 테오 얀센 (조각가)

9. 일본 내 주요 오토마타 전시 시설

* 아리마 장난감 박물관
* 롯코 숲의 소리 뮤지엄
* 가와구치 호수 음악과 숲의 미술관
* 교토 아라시야마 오르골 박물관
* 현대 장난감 박물관・오르골 유메칸
* 고베 돌 뮤지엄
* 노사카 오토마타 미술관
* 호리에 오르골 박물관
* 현대 카라쿠리 장난감 미술관 포르페포