크로노미터

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1. 개요
2. 역사
3. 기계식 크로노미터
- 3.1. 기계식 크로노미터의 구조
- 3.2. 컴플리케이션
4. 현대의 크로노미터
- 4.1. 쿼츠 및 원자 시계의 등장
- 4.2. 크로노미터의 현대적 의미
5. 한국의 크로노미터
- 5.1. 과거의 자체 검정
- 5.2. 국제 표준 준수와 현재
참조

1. 개요

크로노미터는 정밀한 시간 측정 장치로, 특히 대항해 시대에 경도 측정을 위해 중요하게 사용되었다. 18세기 존 해리슨은 파도의 영향을 덜 받는 해상용 크로노미터를 개발하여 정확한 항해를 가능하게 했다. 이후 기술 발전을 통해 크로노미터는 저렴하고 대량 생산 가능하게 되었으며, 천문대에서는 크로노미터의 정확성을 경쟁하는 경연대회가 열리기도 했다. 쿼츠 시계의 등장으로 기계식 크로노미터는 과학 및 산업 분야에서 시간 표준으로의 역할은 잃었지만, 뛰어난 장인 정신과 미학적 가치를 지닌 상징으로 여전히 생산되고 있다.

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크로노미터
크로노미터 시계
종류
시계	시계
작동 방식	기계식 시계 또는 쿼츠 시계
정확도	높은 정확도의 시계
특징
정밀성	높은 정확도
인증	공식적으로 인증된 정확도 기준 통과
추가 정보
어원	그리스어 χρονόμετρον (크로노메트론)
개발	항해를 위한 정확한 시간 측정을 목적으로 개발
역사	18세기 존 해리슨의 해상 크로노미터 발명으로 시작
상세 설명
정의	정밀한 시간 측정 장치
용도	과학, 항해, 천문학 등 다양한 분야에서 정확한 시간 측정 요구
정확도 기준	ISO 3159 기준 충족 일정 기간 동안의 오차 범위 기준을 통과
작동 원리	기계식: 정밀하게 가공된 부품과 메커니즘을 통해 작동 쿼츠: 수정 진동자를 이용하여 시간 측정
테스트	다양한 환경 조건에서 테스트 (온도, 습도, 충격 등) 특정 기간 동안의 평균 일일 오차 측정
인증 기관	COSC 등의 기관에서 인증
일반 시계와의 차이점	일반 시계보다 훨씬 높은 정확도와 신뢰성 정확도 테스트와 인증 과정 필요
가격	높은 품질과 복잡한 제조 과정으로 인해 가격이 높음

2. 역사

대항해 시대에 잦은 해난 사고로 정확한 위치 측정이 중요해지면서, 1714년 7월 8일 영국 의회는 경도법을 제정하여 정밀한 경도 측정법을 찾는 데 현상금을 걸었다. 정확한 경도 측정을 위해서는 선박에서도 정밀한 시간을 측정할 수 있는 시계가 필요했다. "크로노미터"라는 용어는 1714년 영국의 제러미 태커가 진공 챔버에 장착된 시계를 발명하면서 처음 사용되었다.

이후 해상 크로노미터는 천체항해와 경도 측정에 사용되었으며, 1730년 존 해리슨이 발명한 해상 크로노미터는 정확한 해상 항해를 가능하게 했다. 20세기 초 무선전신 시간 신호와 로란(LORAN)과 같은 다양한 무선 항법 시스템의 등장으로 해상 크로노미터의 필요성은 줄었지만, 전자 장비 고장에 대비한 백업 용도로 여전히 사용되고 있다.

기계식 시계 무브먼트의 발전과 함께 유럽의 천문대들은 "크로노미터 경쟁"을 통해 시계의 정확성을 인증했다. 노이샤텔 천문대, 제네바 천문대, 베장송 천문대, 큐 천문대 등이 대표적이며, 엄격한 기준을 통과한 시계는 관측소 크로노미터로 인증받고 ''Bulletin de Marche''를 발행받았다. 1960년대 이후 쿼츠 시계의 등장으로 경쟁은 막을 내렸지만, 2009년 르 로클 시계 박물관에서 새로운 크로노미터 경연 대회를 시작했고, 2017년에는 1945년부터 1967년까지 노이샤텔 천문대에서 인증된 모든 기계식 시계를 포함하는 관측소 크로노미터 데이터베이스(OCD)가 온라인으로 공개되었다.^[8]^[9]

해상 크로노미터가 발전하던 시기에 각 천문대는 정밀도 경연대회를 개최했고, 시계 장인들은 상금, 명예, 그리고 자기 선전을 위해 경쟁에 참여했다. 1790년과 1792년 스위스 제네바 구 천문대 경연대회, 1859년 뇌샤텔 천문대 설립 등 시계 정밀도 경쟁은 계속되었다. 1900년 파리 측시법 국제 회의에서는 디텐트식 탈진기를 갖추지 않더라도 정밀도가 높으면 크로노미터라고 칭할 수 있다는 결정이 내려졌다.

2. 1. 대항해 시대와 경도법

대항해 시대에는 항해가 증가하고 해난사고가 빈번해짐에 따라 현재 위치를 정확하게 파악하기 위한 정밀한 위도와 경도 측정법이 요구되었다. 위도는 육분의 등을 이용한 천체의 위치 측정으로 비교적 쉽게 구할 수 있었지만, 정확한 경도 측정은 쉽지 않았다. 이 문제를 해결하기 위해 1714년 7월 8일 영국 의회는 정밀한 경도를 측정할 수 있는 방법을 발견하는 사람에게 현상금을 지급하는 내용의 경도법을 제정했다. 경도 측정에는 여러 가지 방법이 고려되었지만, 그중 하나가 시간과 태양의 위치를 이용하여 측정하는 방법이었다. 18세기에 가장 정확한 시계는 추시계였으며, 이미 충분한 정밀도를 가지고 있었지만, 파도의 흔들림으로 인해 영향이 큰 해상에서는 제대로 작동하지 않았다. 따라서 선박에서도 정확한 시간을 측정할 수 있는 정밀한 시계 (Marine chronometer|해상 크로노미터^영어)가 필요했다.

2. 2. 존 해리슨과 크로노미터

1735년 영국의 목공 장인이자 시계 제작자인 존 해리슨은 온도와 진동에 강한 탁상시계인 "크로노미터 H1"을 제작했다. 이 시계는 튼튼한 보에 진동과 온도 변화를 흡수하는 용수철을 부착하고, 태엽을 감는 동안에도 작동하며, 태엽의 감긴 정도에 관계없이 시계의 회전력을 일정하게 유지하는 장치를 갖추고 있었다.^[1] 1759년에는 직경 5인치의 손목시계 형태인 4호기 "크로노미터 H4"를 제작했는데, 영국에서 자메이카까지 81일간의 항해 동안 8.1초만 늦어져 연간 오차가 약 30초에 불과할 정도로 매우 정밀했다.^[1]

경도위원회는 라컴 켄달(Larcum Kendall, 1721년 9월 21일 - 1795년 11월 22일)에게 "크로노미터 H4" 복제를 의뢰했고, 켄달은 1769년 "크로노미터 K1"을 제작했다.^[2] 이 시계는 영국 해군 함정에 배치되었고, 제임스 쿡의 제2차 항해에서 실용성이 입증되어 영국 해군의 작전 수행 능력을 크게 향상시켰다.^[2]

존 해리슨의 크로노미터(H1, H4, K1)는 현재 구 그리니치 천문대 영국 해양 박물관에 전시되어 있다.^[2]

2. 3. 크로노미터의 발전과 대량 생산

해리슨의 크로노미터는 선박에서도 정밀하게 작동하는 시계 제조가 가능하다는 것을 입증했지만, 다음 과제는 저렴하고 대량 생산이 가능한 시계를 만드는 것이었다.

프랑스의 피에르 르 로아(Pierre Le Roy)는 디텐트식 탈진기를 발명했다. 이후 선박의 위치 파악 방법이 로란(LORAN)으로 대체될 때까지 디텐트식 탈진기를 갖추는 것이 "크로노미터"의 조건이 되었다. 스위스의 페르디낭 베르튀(Ferdinand Berthoud)와 영국의 토마스 메이지(Thomas Mudge)는 동시대의 유명한 제작자였다.

토머스 어른쇼(Thomas Earnshaw)와 존 아놀드(John Arnold)는 18세기 후반에 스프링 디텐트식 탈진기(스프링 데텐트 방식 탈진기)를 발명했는데, 이는 기존보다 훨씬 간단한 구조로 높은 정확도를 구현했다. 그러나 누가 먼저 발명했는지는 당시 문제가 되었고 현재까지도 밝혀지지 않았다. 1790년에 토머스 어른쇼가 완성한 "No.928/3815"는 사실상 표준 제품이 되었고, 이후 거의 모든 제품이 이를 본보기로 삼았다.^[4]

2. 4. 천문대 크로노미터 경쟁

정확한 해상 항해를 가능하게 할 만큼 정밀한 기계식 시계 무브먼트가 개발되면서, 유럽의 천문대들은 "크로노미터 경쟁"을 개최했다. 노이샤텔 천문대, 제네바 천문대, 베장송 천문대, 큐 천문대는 기계식 시계의 정확성을 인증한 대표적인 천문대들이다. 천문대 시험 체제는 보통 30일에서 50일 동안 지속되었으며, 현대의 COSC 표준보다 훨씬 엄격하고 까다로운 정확도 표준을 포함했다. 무브먼트가 천문대 시험을 통과하면 관측소 크로노미터로 인증받고, 천문대는 무브먼트의 성능을 명시하는 ''Bulletin de Marche''를 발행했다. 천문대 표준을 통과할 정도의 주의와 제조 수준을 받은 무브먼트는 매우 적었기 때문에, 실제로 존재하는 관측소 크로노미터는 매우 드물다.

대부분의 관측소 크로노미터는 정확도에 특화된 무브먼트를 가지고 있어 일반적인 손목시계로 사용하기는 어려웠다. 이들은 정확도 경쟁에만 유용했기 때문에 일반 사용자에게 판매되지 않았다. 그러나 1966년과 1967년에 지라드 페르고는 노이샤텔 천문대에서 인증된 관측소 크로노미터인 칼리버 32A 무브먼트를 사용한 약 670개의 손목시계를 제조했다. 1968년, 1969년, 1970년에는 세이코가 4520 및 4580 칼리버를 사용한 226개의 손목시계를 인증받았다. 이러한 관측소 크로노미터는 이후 일반적인 용도로 손목시계로 대중에게 판매되었으며, 오늘날에도 일부 제품을 찾아볼 수 있다.

1960년대 후반과 1970년대 초, 훨씬 저렴한 비용으로 뛰어난 정확도를 가진 쿼츠 시계 무브먼트가 등장하면서 관측소 경쟁은 막을 내렸다. 2009년 르 로클 시계 박물관은 전통을 새롭게 하고 ISO 3159 인증을 기반으로 한 새로운 크로노미터 경연 대회를 시작했다. 2017년에는 관측소 크로노미터 데이터베이스(OCD)가 온라인으로 공개되었는데, 이 데이터베이스에는 1945년부터 1967년까지 노이샤텔 천문대에서 관측소 크로노미터로 인증된 모든 기계식 시계("chronometres-mecaniques")가 포함되어 있다. 모든 데이터베이스 항목은 천문대 경쟁에서 손목시계 부문("chronometres-bracelet")에 제출된 것들이다.^[8]^[9]

해상 크로노미터가 발전하던 시대에 각 천문대는 해상 크로노미터의 정밀도 경연대회를 자주 개최했다. 시계 장인들은 상금, 명예, 그리고 자기 선전을 위해 경쟁에 참여했다. 시계 제조가 공업적으로 이루어진 후에도 이러한 정밀도 경연대회는 계속되어 자사 제품의 우수성을 홍보하는 장이 되었다. 한편, 공업 제품으로서의 규격과 중립적인 기준이 요구됨에 따라 각 천문대와 스위스의 공공 기관은 각각 기준을 만들어 제품의 정밀도를 검정하는 형태로 시계의 정밀도에 "크로노미터급"과 같은 인증을 부여했다.

1790년과 1792년에 스위스는 영국과 프랑스을 따라잡기 위해 제네바 구 천문대에서 경연대회를 열었다. 1859년에는 시계 업계의 요청에 따라 뇌샤텔 천문대가 설립되어 1860년부터 회중시계 검정을 시작했다. 이러한 상황을 받아들여 1900년 파리에서 열린 측시법 국제 회의에서 데텐트식 탈진기를 갖추고 있지 않더라도 정밀도가 높으면 크로노미터라고 칭할 수 있다는 내용이 결정되었다.

3. 기계식 크로노미터

기계식 크로노미터는 시계와 같이 용수철로 구동되는 탈진기 시간 측정 장치이지만, 부품이 훨씬 더 견고하게 제작되었다. 온도 변화에 따른 밸런스 스프링의 탄성 변화는 내장된 장치로 보상된다.^[2]

다이아몬드, 루비, 사파이어와 같은 경석은 피벗과 탈진기의 마찰과 마모를 줄이기 위해 주얼 베어링으로 자주 사용되었고, 금, 백금, 팔라듐과 같은 희귀 금속의 물리적 특성이 활용되기도 하는 등, 크로노미터에는 효율성과 정밀도를 높이기 위한 혁신적인 기술들이 포함되었다.

현재는 일반적인 클럽 투스식 탈진기를 갖춘 기계식 시계도 충분한 정밀도를 갖게 되어 유사한 용도로 사용되지만, 이들은 "보드 크로노미터"(Board Chronometer) 또는 "덱 크로노미터"(Deck Chronometer)라고 불리며, 데텐트식 탈진기를 갖춘 "마린 크로노미터"(Marine Chronometer)와 구별된다. 또한 쿼츠식 크로노미터도 제조되기 시작했다.

3. 1. 기계식 크로노미터의 구조

기계식 크로노미터는 시계와 같은 용수철 구동 탈진기 시간 측정 장치이지만, 부품이 훨씬 더 견고하게 제작되었다. 온도 변화에 따른 밸런스 스프링의 탄성 변화는 내장된 장치에 의해 보상된다.^[2]

크로노미터에는 종종 효율성과 정밀도를 높이기 위한 다른 혁신적인 기술들이 포함되었다. 다이아몬드, 루비, 사파이어와 같은 경석은 피벗과 탈진기의 마찰과 마모를 줄이기 위해 주얼 베어링으로 자주 사용되었다. 크로노미터 제작자들은 금, 백금, 팔라듐과 같은 희귀 금속의 물리적 특성을 활용하기도 했다. 이후 피벗식 데텐트 방식 탈진기가 일반화되었다. 피벗식 데텐트 방식 크로노미터는 자세차가 크기 때문에 짐벌 지지대로 수평을 유지하도록 하는 것이 일반적이다.

3. 2. 컴플리케이션

시계 제작 용어에서 컴플리케이션(Complication)은 기계식 시계 무브먼트의 설계를 더 복잡하게 만드는 특별한 기능을 말한다. 컴플리케이션의 예는 다음과 같다.

투르비용
퍼페추얼 캘린더
미닛 리피터
시간 방정식
파워리저브
문페이즈
크로노그래프
라트라팡테
그랑 소네리

4. 현대의 크로노미터

쿼츠와 원자 시계는 과학 및 산업 분야에서 사용되는 시간 표준으로, 기계식 크로노미터를 구식으로 만들었다. 여전히 많은 시계 제작업체들이 기계식 크로노미터를 생산하고 있지만, 이는 주로 고급 시계 제작업체들이 뛰어난 장인정신과 미학의 상징으로 홍보하는 것이다.^[1]

4. 1. 쿼츠 및 원자 시계의 등장

쿼츠와 원자 시계의 등장으로 과학 및 산업 분야에서 시간을 측정하는 표준으로 사용되던 기계식 크로노미터는 구식이 되었다. 대부분의 시계 제작업체들은 여전히 기계식 크로노미터를 생산하고 있지만, 이들은 주로 고급 시계 제작업체들이 뛰어난 장인 정신과 미학의 상징으로 홍보하는 상징으로 여겨진다.

4. 2. 크로노미터의 현대적 의미

쿼츠와 원자 시계는 과학 및 산업 분야에서 사용되는 시간 표준으로, 기계식 크로노미터를 구식으로 만들었다. 대부분의 시계 제작업체들은 여전히 기계식 크로노미터를 생산하지만, 이들은 주로 고급 시계 제작업체들이 뛰어난 장인정신과 미학의 상징으로 홍보한다.

5. 한국의 크로노미터

한국에는 아직 공인 크로노미터 인증 기관이 없다. 따라서 한국에서 제작되는 시계는 COSC 등 해외 인증 기관의 검정을 받아야 크로노미터 인증을 받을 수 있다.

과거 일본 시계 제조사들은 자체 검정으로 크로노미터 표기를 사용했으나, 스위스의 항의와 국제 협약에 따라 중단하고 국제 표준을 준수하게 되었다. 1960년대 세이코(セイコー)와 시티즌(シチズン)은 자체 검정으로 크로노미터 시계를 출시했지만, 스위스의 요구로 일본 내 검정 기관이 설립되었고, 이후 국제 크로노미터 검정 협회의 심사를 통과했다. 그러나 쿼츠 시계의 등장으로 검정 수가 줄어들어 일본 크로노미터 검정 협회는 해산되었다.

최근 일본의 독립 시계 제작자들은 해외 기관을 통해 크로노미터 인증을 받는 경우가 있다.

5. 1. 과거의 자체 검정

1960년 이전 일본 시계 제조사들은 크로노미터 규격에 맞지 않아도 정밀도가 높은 시계에 '크로노미터' 문구를 새기거나, 심지어 정밀도와 상관없이 문구만 넣은 위조품을 만들기도 했다.^[10]

1960년 세이코(セイコー)는 자체 검정으로 크로노미터 규격에 준하는 검정을 하고 경도 증명서를 첨부한 '그랜드 세이코(グランドセイコー)'를 출시했다. 1962년 시티즌(シチズン)은 크로노미터 우수 등급에 준하는 '시티즌 크로노미터(シチズンクロノメーター)'를 출시했다.^[10]

이에 스위스 측은 "시계 경도 공인 검정 기관을 거치지 않고 크로노미터 표기를 하는 것은 국제 협정 위반이므로 중지하고, 일본 국내에 시계 경도 공인 검정 기관을 빨리 설치하라"고 요구했다. 1966년 세이코는 자체 검정 제품에 크로노미터 표기를 중단했다. 1968년 일본 크로노미터 검정 협회가 발족, 1969년 일본 시계 검사 협회에 위탁하여 검정을 시작했고, 1970년 국제 크로노미터 검정 협회 심사를 통과했다.

이 검정을 받은 세이코 킹 세이코(キングセイコー) 크로노미터, 시티즌 크로노마스터와 레오파르 하이네스 등은 문자판에 'Chronometer OFFICIALLY CERTIFIED'(공인 크로노미터)라고 표기해 출시되었다.

5. 2. 국제 표준 준수와 현재

1960년대 이전에는 일본 시계 제조사들이 크로노미터 규격에 맞지 않아도 정밀도가 높은 시계에 임의로 크로노미터 문구를 새겨 넣거나, 심지어는 정밀도와 상관없이 문구만 넣은 가짜 제품을 만들기도 했다.^[10]

1960년, 세이코(セイコー)는 자체 검정이지만 크로노미터 규격에 준하는 검정을 실시하고, 경도 증명서를 첨부한 '그랜드 세이코(グランドセイコー)'를 출시했다. 1962년에는 시티즌(シチズン)이 크로노미터 우수 등급에 준하는 '시티즌 크로노미터(シチズンクロノメーター)'를 출시했다.^[10] 이에 스위스 측은 "시계 경도 공인 검정 기관에 의하지 않는 검정으로 크로노미터 표기를 하는 것은 국제 협정 위반"이라며, "일본 국내에 시계 경도 공인 검정 기관을 설치할 것"을 요구했다. 1966년, 세이코는 자체 검정품에 대한 크로노미터 표기를 중지했다. 1968년 일본 크로노미터 검정 협회가 발족, 1969년 일본 시계 검사 협회에 업무를 위탁하여 검정을 시작했고, 1970년 국제 크로노미터 검정 협회의 심사를 통과했다. 세이코의 킹 세이코 크로노미터, 시티즌의 크로노마스터와 레오파르 하이네스 등이 이 검정을 받고, "Chronometer OFFICIALLY CERTIFIED"(공인 크로노미터)라고 문자판에 표기하여 출시되었다.

그러나 이후 쿼츠 시계에 밀려 검정 수가 급감, 1984년 일본 크로노미터 검정 협회는 해산했다. 이 때문에 1998년에 출시된 세이코의 크레도르 크로노미터는 스위스로 보내 COSC의 검정을 받았다.^[12]

2024년, 시계 장인 아사오카 하지메(浅岡肇)가 부활시킨 타카노(タカノ)의 '샤토 누벨 크로노미터(シャトーヌーベル・クロノメーター)'^[13]는 프랑스 브장송 천문대(ブザンソン天文台)의 크로노미터 검정을 통과한 제품만 판매할 예정이다.

참조

_[1] 웹사이트 Observatory Chronometer Database (OCD) http://www.observato[...]
_[2] 서적 The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition Columbia University Press 2008
_[3] 웹사이트 COSC-ISO-3159 http://www.qualite-f[...] 2007-09-25
_[4] 서적 軍用時計物語
_[5] 서적 世界の特選品時計大図鑑
_[6] 서적 ヴィンテージウォッチ2nd
_[7] 서적 THE ART OF PATEK PHILIPPE GENEVA VOL.1 SUNDAY,APRIL9,1989
_[8] 서적 ヴィンテージウォッチ5th
_[9] 서적 時計史年表
_[10] 서적 ヴィンテージウォッチ5th
_[11] 웹사이트 クロノメーターとは?知っている様で知らない「クロノメーター」の事実 https://evance.co.jp[...]
_[12] 서적 ヴィンテージウォッチ5th
_[13] 웹사이트 シャトーヌーベル・クロノメーター https://takanowatch.[...]

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