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자승도해
윤용현(국립중앙과학관)·정동찬(국립중앙과학관) 박호석(농촌문화연구소)·윤광주(복원전문가)·윤명균(복원전문가) |
자승차도해설 , 수차 , 방통(方筒) , 수륜(水輪) , 가(架) , 자승차
수차(水車)의 종류는 그 제도(制度)가 한결같지 않다. 예컨대, 「농정전서(農政全書)」와 「천공개물(天工開物)」, 「삼재도회(三才圖會)」 등 여러 책에서 고증(考證) 할 수 있다. 예전 삼대(三代) 이상에는 겨우 길고(桔橰)가 있었을 뿐이고, 한(漢)·위(魏)의 무렵에는 비로소 번거(飜車)가 있었다.

1. 자승차도해설(自升車圖解說)[1]

 

수차(水車)의 종류는 그 제도(制度)가 한결같지 않다.

예컨대, 「농정전서(農政全書)」[2]와 「천공개물(天工開物)」[3], 「삼재도회(三才圖會)」[4] 등 여러 책에서 고증(考證)할 수 있다. 예전 삼대(三代) 이상에는 겨우 길고(桔橰)가 있었을 뿐이고, 한(漢)·위(魏)의 무렵에는 비로소 번거(飜車)가 있었다. 진(晉)·당(唐) 이후로 이를 제작하는 사람이 많아 각자 방법대로 하였다. 태서(泰西: 西洋)의 수법(水法)이 중국에 전해지자 가장 정교(精巧)해졌으나 내가 연구하고 고증해보니 불편한 바가 많았다.

가령 「주례(周禮)」 한 책에 <동관(冬官)>이 망실(亡失) 되지 않았다면 그 또한 구회(溝澮: 도랑)나 물을 끌어들이는 기구가 있어서 백공(百工)의 관직(官職)에 나열된 것이 아니겠는가? 진실로 있었다. 나는 그런 기구가사람의 힘을 덜어주고 백성의 풍속을 이롭게 한다는 것을 알고 있다. 만일 용골(龍骨)이 쉽게 결렬(決裂)되고 나전(螺轉)이 운용(運用)하기에 불편하며, 옥형(玉衡)이 기둥을 잡고 오르내려 비스듬하고 곧은 것이 치우치거나 기울어짐을 면하기 어렵고 괄거(刮車)가 바퀴를 세워조(槽)를 따라 벼랑을 올라가지만 높은 곳에는 이르기 어려우니, 모두 병통(病痛)이라 하겠다.

 

오직 바람을 맞아 돛으로 물을 막는 방법은 사람의 힘을 수고롭게 하지는 않지만 제도는 번잡하고, 무지개로 흡인하는 기술은 가장 기묘(奇妙)하지만 많이 취할 수는 없다. 하물며 우리나라에서 제작한 기구는 매우 졸렬(拙劣)하여 사람이나 가축의 힘을 빌어야 한다. 그

러므로 곧바로 피로하여 그만두게 된다. 비옥(肥沃)한 들판과 기름진 토양이라도 지세가 조금 높으면 열흘 정도만 가물면 타들어 감을 근심해야 하니, 백성들이 식량을 마련하기 어렵다는 것이 괴이(怪異)한 일이 아니다. 근래 내가 더듬거리며 책을 읽는 여가에 여러 가지 서적을 상고해 보다가 천 번 생각한 나머지 얻은 바가있어서 한 가지 방법을 창출(創出)하여 완성시키고 ‘자승차(自升車)’라 이름을 지었다. 사람의 힘을 수고롭게

하지 않고도 그러한 이익을 얻을 수 있다.

 

지금 물의 성질은 중간이 꽉 차기 때문에 빈 곳으로 나아간다. 그러나 어떤 물건이 막으면 물은 나아갈 수 없다. 물이 아래로 나아간다는 것은 물이 위로 흐르거나 아래로 흐르는 구분이 있는 것이 아니라 다만 빈 곳을 따라 흘러가기 때문이다. 샘물이 아래에서 솟아나와

위로 넘치는 것을 보면 사람이 인도함을 알 수 있다. 격동시켜 노하게 할 수 있고 흡인하여 취할 수도 있으며 몰아가서 올라가게 할 수도 있다.

지금 이 자승차(自升車)는 실로 그 다섯 가지 방법이다. 중간은 통하고 위는 비어 있기 때문에 물이 들어오는 것은 있지만 나가는 것은 없으니, 자연히 빈 곳을 따라 위로 올라간다. 이는 이마를 지나 산에 있으니 비록 물의 성질이라 해도 옳을 것이다. 수레를 ‘자승차(自升車)’라 한 것은 실로 물의 성질을 순순히 따르기 때문이다.

이에 도해(圖解)를 저술하여 농부로 하여금 보게 하였다. 온 나라 사람들이 모방하여 시행한다면 마치 월(粤)나라 전(磚)이나 연(燕)나라 함(函)과 같이한다면 넉넉히 풍속을 이롭게 하는 하나의 단서가 될 것이다. 만일 정미롭고 세밀한 기계의 신묘함은 도해(圖解)에서 다 하지 못한  것은 교묘한 사람이 기술(記述)해 주기를 깊이 바란다. 경오(庚午: 1810, 순조 10) 중하(仲夏: 음력 5월)에 사촌 산인(沙村散人)[5] 씀.

 

 

2. 자승도해(自升圖解)

 

자승차(自升車)[6]란 기구는 ① 방통(方筒)과 ② 수륜(水輪), ③ 가(架)가 있다.

이 세 가지 물건이 구비(具備)되어야 수레가 완성된다.

 

방통(方筒)에 속하는 것은 다섯 가지가 있다.

①-1 전후통(前後筒)은 시냇물을 끌어들이는 것이다.

①-2 후통(後筒)은 고인 물을 위로 퍼 올리는 것이다.

①-3 격판(隔板)은 앞뒤를 격리(隔離)시키는 것이다.

①-4 설(舌)은 수도(水道:물길)를 개폐(開閉)하니 들어오는 것은 있어도 나가는 것은 없도록 한다.

①-5 수저(水杵)는 앞의 통에서 물을 흡입(吸入)하여 뒤의 통으로 몰아가는 것이다.

 

수륜(水輪)에 속하는 것은 세 가지가 있다.

②-1 축(軸)은 수삽(水箑)과 쌍륜(雙輪)을 설치하는 것이다.

②-2 수삽(水箑)은 물을 격동(激動)시켜 스스로 돌게 하는 힘을 일으키는 것이다.

②-3 쌍륜(雙輪)은 수저(水杵)를 오르내리게 하는 것이다.

 

가(架)에 속하는 것은 두 가지가 있다.

③-1 통가(筒架)는 방통(方筒)과 수륜(水輪)을 설치하는 것이다.

③-2 언조(偃槽)는 흐르는 물을 끌어당겨 수삽(水箑)을 격동시키는 것이다.

 

자승차 분석에서 확인되는 치수 단위는 척(尺 ), 촌(寸), 푼(分), 리(厘)이다. 규남 하백원 선생이 활동했던 시대적인 상황을 고려하여 볼 때, 영조척이 사용되었을 것으로 생각된다. 이러한 점에서 아래에서 다루는 치수 환산은 영조척을 기준으로 하여 1척(尺)-30.6㎝, 1촌(寸)-3.06㎝, 1푼(分)- 0.3㎝, 1리(厘)-0.03㎝로 하였다.

 

 

방통(方筒) [그림에는 10분척(分尺)의 1을 이용하였다.]

 

                    


      저(底:밑면)1도(圖)                 전(前:앞면) 2도(圖)                   측(側:옆면) 3도(圖)

 

 

                  

                격판(隔板) 4도(圖)             설(舌) 5도(圖)           수저(水杵) 6도(圖)

 

 

-1·2. 전후통(前後筒)·후통(後筒)

 

 

 

 

먼저 목판(木板)<두께 1촌(3.06㎝), 길이 2척 2촌(67.32㎝), 넓이 1척 5촌(45.9㎝)>으로 밑바닥을 만든다. [1도(圖) 각(角)·항(亢)·저(氐)·방(房)이다. ○ 모든 길이는 목리(木理: 나뭇결)를 따라 올리거나 내림을 말했다. 넓이는 목리(木理)의 좌우(左右)를 따른다. 높이는 기구의 상하를 따라 말했다. 만일 넓은 판자가 없으면 판자를 연결해도 무방(無妨)하다. 그 방법은 아래에 부가(附加)해 두었다.]

목판(木板)을 이용하는데 두께는 위와 같다. 사방 2척 2촌(67.32㎝) 두 조각. [2도(圖) 심(心)·항(亢)·미(尾)·방(房)] 또 길이 1척5촌(45.9㎝), 넓이 2척 2촌(67.32㎝) 두 조각. [3도(圖) 허(虛)·저(氐)·벽(璧)·각(角)]

 

 

 

 

모두 네 조각을 밑바닥에서부터 위에까지 사변(四邊)에 교아(交牙: 교차된 어금니)를 가로로 세우되 그 사각(四角)은 요즈음의 곡(斛: 10말의 용량) 모양과 같이한다. 철정(鐵釘:쇠못)으로 사각 및 아래의 사변(四邊)에 긴밀하게 붙인다. 그 안에는 앞에서부터 뒤까지 좌우 각 6촌(18.36㎝)으로 하고, 밖은 동편에서 서편까지 격판 1장을 가로로 세운다. [1도(圖) 병(丙)·정(丁)]

판자의 두께와 넓이는 위와 같다. 길이 1척 4촌(42.84㎝), 양 끝 배와 등은 각 5푼(分)(1.53㎝)쯤 비스듬히 깎아 안을 향하게 하여 깊이는 2푼(0.612㎝)이 되게 한다.

통 안의 동편과 서편에는 마땅히 격판을 세워야 하는 곳이다. [위에 보인다.] 높은 곳에서 밑바닥까지 긴 구(溝: 홈)을 파는데 깊이는 5푼(1.53㎝)으로 한다. 겉은 넓이가 6푼(1.836㎝)이고 속은 넓이가 1촌(3.06㎝)이다.

 

 

 

 

격판(隔板)의 양끝을 이용하여 홈에 밀어 넣으면 한 통(筒)이 앞 뒤 두 통으로 나누어진다. 앞통 안의 중앙에 남북으로 짧은 판자 하나를 가로로 세운다. [1도(圖) 갑(甲)] 판자의 두께와 넓이는 위와 같고, 길이는 7촌(21.42㎝)이다. 홈에 끼우는 것은 앞의 방법과 같으니 앞의 통이 나뉘어 쌍통(雙筒: 똑같은 두 개의 통)이 된다. 쌍통 밑바닥 가운데에 사방 3촌(9.18㎝)으로 통하는 구멍을 뚫는다. [1도(圖) 신(辛)·경(庚)·무(戊)·기(己)] 여기에 장차 설(舌)을 배치하려는 것이다. 구멍의 사변은 모두 5푼(1.53㎝) 매우 넓게 깎아 내어 모두 5푼(1.53㎝) 정도 되도록 한다. [1도(圖) 임(壬)·계(癸)·자(子)·축(丑)]

 

 

           

 

 

요즈음의 호한(戶限: 지게문)이 바람을 막아주는 모양과 같다. 그대로 뒷 통 위에 나아가 그 높이를 더하여 승통(升筒)을 만드는데 먼저 목판을 이용한다. 두께는 위와 같고 사방 1척 5촌(45.9㎝)이다. 이를 덮어서 통개(筒盖:통의 덮개)로 만든다. 나무가 긴 것은 반드시 동서로 가로로 덮는데 통개(筒盖)는 뒤에서부터 가운데가 [3도(圖) 인(寅)과 묘(卯) 사이] 앞을 향하도록 한다. 2촌 5푼(7.65㎝)밖에 구멍을 뚫는데 길이는 5촌 5푼(16.83㎝), 넓이는 3촌(9.18㎝)이다.

 

승통(升筒)의 아래 입구를 만드는데 목판을 이용하는데 두께는 위와 같이 넓이는 4촌 5푼(13.77㎝) 두 조각, 4촌(12.24㎝) 두 조각이다. 길이는 언덕 높이를 보아 그에 기준한다. 모두 네 조각인데 [3도(圖) 규(奎)·위(胃)·우(牛)·루(婁)] 네 모퉁이가 서로 합하도록 한다. [규(奎)·위(胃)는 남북에 세우고, 우(牛)·루(婁)는 동서에 덮는다.] 쇠못으로 긴말하게 안정시키고 하단의 바깥쪽 사면에 각각 1촌씩(3.06㎝) 깎아 내고 깊이 5푼(1.53㎝)으로 통개의 입구에 끼운다. 상단에는 북편 한 면은 아래를 4촌(12.24㎝) 깎아 목조(木槽)로 이용한다. 두께는 1촌(3.06㎝), 길이는 1척(30.6㎝), 넓이는 6촌 5푼(19.89㎝)이고, 변(邊)의 높이는 3촌(9.18㎝)이다. [3도(圖) 진(辰)·사(巳)] 깎아낸 아래에 걸치게 하여 물을 댄다. 통(筒)과 조(槽)가 서로 걸치는 곳에 모두 넓이 1촌(3.06㎝), 깊이 5푼(1.53㎝)으로 깎아 내고 쇠못을 이용하여 서로 밀착시킨다. 별도로 기다란 조(槽)를 이용하되 물이 흘러가는 언덕의 높이를 보아 기준을 삼아 물을 받아 언덕에 붓는다. 만일 언덕의 기세가 지나치게 높으면 나무통으로 기준을 삼기가 어렵다. 통개에 둥근 구멍 두세 개를 뚫어 대나무 통을 끼울 수 있도록 한다. 큰 대나무 두 세개를 이용하여 마디를 관통시켜 둥근 구멍에 나열하여 끼워 물을 댄다.

 

 

-3. 격판(隔板)

 

 

 

길이, 넓이, 두께는 이미 앞에 보인다. 판자 뒤의 밑변에 쌍통(雙筒)이 보이는 각 가운데 [1도(圖)병(丙)·정(丁)] 다만 밑변에 닿는 1촌(3.06㎝)만 남기고, 각각 네모로 구멍을 뚫는다. 높이는 2촌 5푼(7.65㎝), 넓이는 3촌 6푼(11.016㎝). [4도(圖) 경(庚)·신(辛)·인(寅)·갑(甲)] 여기에 장차 설(舌)을 배치하려는 것이다. 구멍의 사변(四邊)을 [4도(圖) 무(戊)·기(己)·오(午)·미(未)] 넓게 깎아 내어 모두 5푼(1.53㎝)이 되도록 한다. 깊이는 위는 6푼(1.836㎝), 아래는 1푼(0.306㎝)이고 좌우는 위에서부터 아래까지 6푼(1.836㎝)에서 1푼(0.306㎝)에 그치게 한다. 요컨대, 설(舌)이 아래로 드리운 것이 비스

듬히 닫히게 한다

 

 

-4. 설(舌)

 

 

 

 

설(舌)은 네 개가 있다. 두 개는 쌍통(雙筒)에 설치하고 두 개는 격판(隔板)에 설치하는데, 모두 얇은 쇠를 사용한다. [목재(木材)는 물을 만나면 뜨기 때문에 쓸 수 없다.] 쌍통(雙筒)에 설치하는 설(舌)은 사방 4촌(12.24㎝)인데 [5도(圖) 임(壬)·계(癸)·자(子)·축(丑)] 쌍통의 구멍 북변(北邊) [1도 임(壬)·자(子)] 및 설(舌)의 일변(一邊)에 [5도(圖) 임(壬)·자(子)] 각각 두 쇠를 두어 끈으로 묶어서 배치

한다. 격판(隔板)의 설(舌)은 높이 3촌 5푼(10.71㎝), 넓이 4촌 6푼(14.076㎝)인데 [5도(圖) 무(戊)·기(己)·오(午)·미(未)] 격판의 구멍 뒷면 상변(上邊)에 [4도(圖) 무(戊)·오(午)] 및 설(舌)의 상변(上邊)에 [5도(圖) 무(戊)·오(午)]에 각각 두 쇠를 두어 끈으로 묶어서 배치한다. 각 구멍의 사변(四邊)을 깎아낸 곳에 전계(氈罽:모로 짠 융단) 따위를 펴고 가는 쇠못을 이용하여 고정시킨다. 설(舌)을 닫을 무렵에 통하여 새지 않도록 한다.

 

 

-5. 수저(水杵)

 

 

 

수저(水杵)에는 두 개가 있는데 만드는 방법은 똑같다. 단괴(檀槐: 박달나무나 홰나무) 따위를 이용하여 단단하고 무거운 것은 사방 6촌(18.36㎝)으로 정도이다. [약(弱)이라 한 것은 그 먹줄 친 곳을 감쇄(減殺)하기 때문이다.] 두께는 4촌(12.24㎝)인데 밑바닥으로 삼는다. [6도(圖) 인(寅)·묘(卯)·진(辰)] 밑바닥 양변(兩邊)에 길이 나무<6촌(18.36㎝), 높이 5푼(1.53㎝), 넓이 1촌(3.06㎝)>를 이용하여 동서 양부(兩趺)를 만든다. 저(杵: 공이)의 중앙에 사방 1촌 5푼(4.59㎝) 되는 구멍 하나를 뚫어굳고 단단한 나무<사방 2촌(6.12㎝) 정도, 길이 5척 2촌 5푼(160.65㎝)>를 이용하여 하단(下端)에 4촌(12.24㎝)을 깎아 사방 1촌 5푼(4.59㎝)이 되도록 한다. 저공(杵孔: 공이구멍)을 관통하여 上端 아래에서부터 2척 6촌(79.56㎝)에까지 원(圓)으로 만든다. [6도(圖) 신(申)·유(酉)] 지름은 1촌 5푼(4.59㎝) 정도이다. 또 8푼 아래에 [6도(圖) 무(戊)] 비로소 목치(木齒)를 배치하는데 장차 쌍륜(雙輪)이 교차(交叉)되게 하려는 것이다. 단단한 나무<사방 1촌 2푼(3.672㎝)> 를 이용하여 [6도(圖) 술(戌)·미(未)] 길이는 2촌 2푼(6.732㎝) 정도, 1촌(3.06㎝)으로 깎아 사방 8푼(2.448㎝)으로 만든다. 공지(孔齒)에 삽입하는데 길이는 1촌 2푼(3.672㎝) 정도이다. 또 그 아래에 連하여 4치(齒)를 배치하니 모두 합하면 5치(齒)이다. [6도(圖) 미(未)부터 오(午)까지] 매(每) 치(齒) 사이는 3촌 5푼(10.71㎝)이다. [6도(圖) 미(未)·신(申)]

 

 

 

수륜(水輪) [그림에는 10분척(分尺)의 1을 이용하였다.]

 


 축(軸) 1수도(竪圖)

 

                     

    축지(軸枝) 2수도(竪圖)             수삽(水箑)4도(圖)                     삽장(箑章) 5도(圖)              

 

                            


 

       쌍륜(雙輪) 6도(圖)       접목(接木) 3도          축지장삽단(軸枝章箑端) 7도(圖)       

 

 

 

-1. 축(軸)

 

둥근 나무<지름 3촌 6푼(11.016㎝), 길이 3척 8촌 5푼(117.81㎝)>를 이용하여 서변(西邊)에는 1척 6촌(48.96㎝)을 깎아서 사방 2촌(6.12㎝)으로 한다. [1도(圖) 무(戊)ㆍ기(己)ㆍ경(庚)ㆍ신(辛)ㆍ] 장차 쌍륜을 설치하려는 것이다. 둥근 몸통 동변(東邊)은 3촌 5푼 (10.71㎝)인데 안과 서변(西邊)은 3촌(9.18㎝) 이내(以內)이다. 직선의 길로 서로 바라보이도록 각각 네 구멍을 뚫는다. 넓이 1촌(3.06㎝), 길이 1촌 6푼(4.896㎝)인데 깊이는 서로 통하게 하되 자(子)ㆍ오(午)ㆍ묘(卯)ㆍ유(酉)가 균일(均一)하고 정확(正確)하여야

한다. 단 양단(兩端)에는 자(子)ㆍ오(午) 구멍 이외에 외변(外邊)에 길이 8푼(2.448㎝)을 더한다. 또 동서 네 칸(間) 아래 1촌(3.06㎝)이 넘게 하여 각각 네 구멍을 뚫는다. 앞의 방법과 같은데 건(乾)ㆍ손(巽)ㆍ곤(坤)ㆍ간(艮)이 균일(均一)하고 정확(正確)하여야 한다. [1도(圖) 손(巽)ㆍ손(巽)ㆍ간(艮)ㆍ간(艮)] 건(乾)ㆍ손(巽) 구멍 내변(內邊)에 길이 8푼(2.448㎝)을 더하는데, 이는 모두 장차지목(枝木)을 관통(貫通)시키기 위해서이다. 축(軸)의 허리는 7촌 6푼(23.256㎝)인데[1도(圖) 계(癸)] 허리 부분을 깎아서 북(鼓)

모양으로 만들어 그 무게를 줄인다. 양단(兩端)의 중심에 철추(鐵樞)를 세우는데 원의 지름은 4푼(1.224㎝) 정도이고 길이는 2촌 5분(7.65㎝)이다. [1도(圖) 임(壬)ㆍ갑(甲)]

 

 

 

 

-2. 수삽(水箑)

 

          

 

 

먼저 나무<넓이 1촌 6푼(4.896㎝), 두께 1촌(3.06㎝), 길이 4척 2촌(128.52㎝)> 여덟 조각

을 이용하여 축지(軸枝: 축의 가지)를 만든다. 허리 넓이 한 변(邊)을 모두 8푼(2.448㎝)으

로 깎아 삽입한다. 넓이는 1촌(3.06㎝)이다. [3도(圖) 갑(甲)] 양단(兩端)은 각각 1척 3촌 3푼(40.698㎝)인데 모두 먹으로 표기(標記)한다. [3도(圖) 자(子)ㆍ축(丑)] 장차 삽장(箑障)으로 그 먹으로 표기한 곳에 닿게 하려는 것이다. 먹으로 표기한 바깥에서부터 끝에까지는 점점 감쇄(減殺)하여 넓이 1촌(3.06㎝), 두께 6푼(1.836㎝)에서 그친다. 다만 한쪽 끝은 동(東)ㆍ서(西)ㆍ북(北)을 감쇄하고, 한쪽 끝은 동ㆍ서ㆍ남을 감쇄하여 한 편을 평평하고 수직이 되게 한다. 장차 삽(箑)을 배치하려는 것이다. 먼저 네 조각을 축(軸)의 묘(卯)ㆍ간(艮) 각 두 구멍에 관통(貫通)시킨다. [2도(圖) 심(心)ㆍ미(尾)ㆍ저(氐)ㆍ방(房)] 그 허리 깎아낸 변(邊)이 모두 긴 구멍을 향하도록 하여 긴 변(邊)에 더한다. 또 네 조각을 자(子)ㆍ손(巽) 각 두 구멍에 관통시킨다. [2도(圖) 각(角)ㆍ항(亢)ㆍ기(箕)ㆍ두(斗)] 허리 깎아낸 변(邊)을 먼저 관통시킨 두 가지를 향하여 둘이 서로 교차시킨 뒤에 긴 구멍

의 공간에 나무 조각을 메운다.

 

 

                               

 

 

목판(木板)<두께 3푼(0.918㎝), 길이 2척(61.2㎝), 넓이 6촌 1푼 8리(18.9108㎝)> 여덟 조각을 이용하여 삽장(箑障)을 만든다. 배면(背面) 북변(北邊)을 비스듬히 2푼 6리(0.7956㎝)로 깎고 [5도(圖) 병(丙)] 남변은 비스듬히 2푼 9리(0.8874㎝)로 깎는다. [5도(圖) 정(丁)] 네 조각의 남변(南邊) 상하는 2촌(6.12㎝)인데 안쪽 가지가 닿는 곳에는 깎아 밴다. [5도(圖) 자(子)ㆍ축(丑)] 네 조각은 4촌 6푼(14.076㎝)인데 안쪽 가지가 닿는 곳에는 깎아 밴다. [5도(圖) 갑(甲)ㆍ을(乙)] 깎아낸 곳은 모두 길이 1촌 6푼(4.896㎝), 넓이는 배면 1촌 5리(3.213㎝), 밑면 1촌 4푼(4.284㎝)이다. 삽장(箑障)의 장(障)을 축지(軸枝) 사이에 나누는데 북변은 밑면이 먹으로 표기한 곳에 닿도록 하고, 남변은 배면이 먹으로 표기한 곳에 닿도록 한다. [7도(圖) 자(子)ㆍ축(丑) 따위이다]

목판<두께와 길이는 위와 같다. 넓이 1척 4촌 3푼(43.758㎝)>[4도(圖) 정(丁)ㆍ갑(甲)ㆍ병(丙)ㆍ을(乙)] 모두 여덟 조각을 이용하여 삽(箑) 하변(下邊)을 만든다. 외면은 비스듬히 깎아 1푼(0.306㎝)으로 한다. [4도(圖) 정(丁)ㆍ갑(甲)] 축지(軸枝)와 삽장(箑障)에 분배(分配)하여 그 양단(兩端)을 가지런하게 한다. 삽(箑)의 길이가 가지의 밖으로 1촌(3.06㎝) 나오게 한다. 매 삽(箑)은 가는 쇠못을 이용하여 고정시킨다.

 

 

-3 쌍륜(雙輪)

 

                 

 

 

목판<두께 1촌 5푼(4.59㎝), 원의 지름 1척 3촌(39.78㎝)> 두 조각을 이용하여 쌍반륜(雙半輪)을 만드는데, 반지름 외에 1촌 5푼(4.59㎝)을 추가한다. [6도(圖) 오(午)ㆍ자(子)] 원래 나무<넓이 8촌(24.48㎝)>를 이용하여 만든다. 좌우 각(角)의 각 양 모퉁이는 2촌(6.12㎝)으로 깎아낸다. [6도(圖) 축(丑)ㆍ인(寅)]원(圓) 둘레 정중앙 변두리를 걸쳐 홈<길이 1촌 5푼(4.59㎝), 깊이 9푼(2.754㎝), 표광(表廣:표면 넓이) 8푼(2.448㎝), 이광(裏廣:속 넓이) 1촌 2푼(3.672㎝)>을 낸다. [6도(圖) 병(丙)] 그 좌우 각 두 곳에도 홈을 내는데 서로 거리는 모두 3촌 5푼(10.71㎝)이다. 륜(輪) 하나에 모두 홈다섯 개를 낸다. [6도(圖) 무(戊)ㆍ정(丁) 따위이다.]

 

단단한 나무를 이용하여 치(齒)<길이 2촌 7푼(8.262㎝), 넓이 1촌 5푼(4.59㎝), 두께 1촌 2푼(3.672㎝)>를 만든다. 한 변의 넓이를 깎아 넓이 6푼(1.836㎝), 길이 1촌 5푼(4.59㎝)으로 만든다. 그 뒷면 좌우를 비스듬히 2푼(0.612㎝)을 깎아 륜(輪)의 홈에 끼운다. 치(齒)의 높이는 1촌 2푼(3.672㎝)이 되게 한다. 쌍륜(雙輪)은 모두 10치(齒)이다. [2도(圖) 갑(甲)ㆍ을(乙) 따위이다.] 륜(輪)의 반지름에 사방 2촌(6.12㎝)으로 구멍을 뚫어 관통시킨다. [6도(圖) 오(午)] 축(軸)의 서변(西邊)에 관통시키는데, 한 쪽 륜(輪)은 서변(西邊) 1척 2푼 5리(31.365㎝)의 안에 세워 관통시키고, [1도(圖) 기(己)]한쪽 륜(輪)은 3촌 2푼 5리(9.945㎝) 안에 거꾸로 관통시킨다. [1도(圖) 경(庚)] 모두 쇠못으로 축(軸)을 고정시켜야 한다. 여기에 장차 수저(水杵)를 교차시키려는 것이다.

 

 

일가(一架) [통가(筒架) 그림에는 15분척(分尺)의 1을 이용하였고, 언가(偃架) 그림에는 10분척(分尺)의 1을 이용하였다.]

 

                       

     통가(筒架) 1도(圖)                                     언조(偃槽) 2도(圖)

 

 

 

-1. 통가(筒架)

 

나무<사방 4촌(12.24㎝), 길이 4척 2촌(128.52㎝)> 두 개를 이용하여 동ㆍ서부(東西趺)를 만든다. [1도(圖) 묘(卯)ㆍ유(酉)] 각양 끝 윗면에 3촌(9.18㎝)으로 안에 기둥을 세운다. 기둥이 닿는 안쪽 변과 변에 걸치는 곳에 구멍<수(垂: 세로) 2촌 5푼(7.65㎝), 깊이 8푼(2.448㎝), 넓이는 겉은 3촌(9.18㎝), 안은 4촌(12.24㎝)>을 낸다. 구멍의 5푼(1.53㎝) 바깥쪽에 또 구멍<길이 4촌(12.24㎝), 넓이 1촌 7푼(5.202㎝)>을 뚫어 나무<사방 4촌(12.24㎝), 길이 3척 8촌 6푼(118.116㎝)> 두 개를 각 양 끝은 8푼(2.448㎝), 밑면을 1촌 5푼(4.59㎝) 깎아낸다. 좌우는 안을 향하여 비스듬히 깎아 내는데 깊이는 각각 5푼(1.53㎝)이다. 동ㆍ서부(東西趺)의 걸치는 구멍에 끼워 남ㆍ북부(南北趺)를 만든다. [1도(圖) 자(子)ㆍ오(午)]또 나무<사방 4촌(12.24㎝), 길이 5척 7촌(174.42㎝)> 네 개를 이용하여 기둥을 만든다. [1도(圖) 건(乾)ㆍ곤(坤)ㆍ간(艮)ㆍ손(巽)] 하단 4촌(12.24㎝) 안 변(邊)에 1촌 3푼(3.978㎝)으로 깎아내고, 외변(外邊)은 1촌(3.06㎝)으로 깎아 부(趺)의 관

통한 구멍에 끼운다. 상단 3촌(9.18㎝)에 사방 1촌 5푼(4.59㎝)으로 깎아내고 또 나무 네 개<높이 3촌(9.18㎝), 넓이 4촌(12.24㎝), 길이는 두 개는 4척 2촌(128.52㎝)>로 동ㆍ서상가(東西上架)를 만들고, [1도(圖) 진(震)ㆍ태(兌), 속칭(俗稱) 도리(道里)이다.]두 개<5척 1촌(156.06㎝)>로 남ㆍ북상가(南北上架)를 만든다. [1도(圖) 감(坎)ㆍ리(離)] 4가(架)의 양 끝에 각 3촌(9.18㎝) 이내(以內)에 높이 1촌 5푼(4.59㎝), 길이 4촌(12.24㎝)으로 깎아 내어 사방 모퉁이가 서로 교차되게 한다. 동서는 우러러보고 남북은 굽어보도록 한다. 깎아낸 곳이 가운데가 되도록 하여 사방 1촌 5푼(4.59㎝)으로 관통하는 구멍을 뚫어 내면에 관통되도록 한다. 북편으로 동ㆍ서가(東西架)와 1척 3촌(39.78㎝) 떨어진 바깥에 걸치는 구멍<수(垂: 세로) 1촌 5푼(4.59㎝), 깊이 1촌 5푼(4.59㎝), 표면 넓이 3촌(9.18㎝), 안쪽 넓이 4촌(12.24㎝)>을 낸다.

나무<길이 4척(122.4㎝), 넓이와 높이는 위와 같다.>를 이용하여 양 끝 1촌 5푼(4.59㎝) 좌ㆍ우변을 안을 향하여 비스듬히깎는다. 깊이는 5푼(1.53㎝)이다.

 

동서로 걸친 구멍에 끼워 승통가(升筒架)를 만든다. [1도(圖) 방(房)] 승통가(升筒架) 남변에 서가(西架)의 내면에서부터 동편으로 4촌 2푼 5리(13.005㎝) 떨어진 바깥에 넓이 1촌(3.06㎝), 길이 6촌 5푼(19.89㎝)으로 깎아낸다. [1도(圖) 미(尾)] 장차 승통(升筒)의 뒷면에 닿게 한다. 동편 중간 두 기둥 앞면 부(趺) 위 5촌 3푼(16.218㎝) 위에서 안쪽 변에 걸치도록 가로로 구멍을 낸다. 구멍의 깊이는 2촌(6.12㎝), 넓이 1촌(3.06㎝), 길이는 겉은 9촌 7푼(29.682㎝), 안은 1척 2푼(31.212㎝)이다. 아래 정면 위는 비스듬하게 한다. [1도(圖) 항(亢)ㆍ위(危)] 장차 언조(偃槽)의 아래 입구를 받아들이도록 하려는 것이다.

동서 앞 기둥 앞면 부(趺) 위 2척 6촌 7푼(81.702㎝) 위에 남북으로 통하는 구멍<길이 3촌(9.18㎝), 넓이 1촌 5푼(4.59㎝)>을 뚫는다, 동서 기둥은 모두 동변에서부터 1촌(3.06㎝) 들어와서 구멍을 낸다. 단단한 나무<길이 1척 1촌(33.66㎝), 높이 3촌(9.18㎝), 두께 2촌 5푼(7.65㎝)> 두 개를 이용한다. 각각 한쪽 끝은 5촌 6푼(17.136㎝)인데 두께 1촌(3.06㎝)으로 깎아 기둥의 구멍에 끼워 그 면(面)이 모두 기둥의 동과 가지런하도록 한다. 이것은 추이(樞耳)가 되기 때문이다. [1도(圖) 축(丑)ㆍ미(未)] 기둥 뒤가 1촌 6푼(4.896㎝) 노출(露出)되게 한다. 나무못을 l용하여 곁 기둥에 비녀처럼 가로질러 밀려

나거나 빠지지 않게 한다.

추이(樞耳)의 높은 면 정 중앙은 기둥면에서 바깥을 향하여 2촌 7푼(8.262㎝)을 중심으로 하여 동서에 둥근 구멍<지름 4푼(1.224㎝)>을 뚫는다. 장차 축(軸)의 추(樞)를 관통시키려는 것이다.

 

 

-2 언조(偃槽)

 

 

나무<현(弦)의 길이는 3척 7촌 7푼(115.362㎝), [2도(圖) 갑(甲)ㆍ을(乙)] 시(矢)의 길이는 1척 6푼(32.436㎝) 남짓, [2도(圖) 병(丙)ㆍ정(丁)] 두께 1촌(3.06㎝), 넓이 2척(61.2㎝)>을 이용하여 조(槽:통)의 밑을 만든다. [2도(圖) 미(未)ㆍ신(申)ㆍ유(酉)] 굽은 허리 안 서로 마주 보는 곳에 반지름 2척 2촌(67.32㎝)으로 중심(中心)을 만든다. [2도(圖) 임(壬)] 규(規:원)의 주위가 원호(圓弧) 4척 3촌 3푼 1리(132.5286㎝) 남짓 [2도(圖) 갑(甲)ㆍ정(丁)ㆍ을(乙)]되도록 한다. 곁에 굽은 나무<길이 4척 8촌(146.88㎝), 두께는 위와 같다> 두 조각을 이용하여 좌우변(邊)으로 한다. 곁은 원은 통의 밑 아랫면을 따라 반지름은 2척 3촌(70.38㎝)으로 한다. [2도(圖) 자(子)ㆍ계(癸)] 규(規)의 주위는 높이가 1척 5촌(45.9㎝)이 되도록 한다. [2도(圖) 신(辛)ㆍ해(亥)] 2척 2촌(67.32㎝)의 반지름 중심에서부터 8촌(24.48㎝)으로 반지름을 그린다. [2도(圖) 자(子)ㆍ신(辛)] 규(規)의 주위는 통의 밑 양 곁에 세워 그 하단(下端)을 가지런하게 하고, 곁에 쇠못을 박는다. 반지름의 중심에서부터 수직으로 선을 그어 [2도(圖) 자(子)ㆍ축(丑)] 통 가의 하단이 수선(垂線:수직) 바깥으로 4촌 7푼(14.382㎝) 벗어 나오게 한다. 2도(圖) 축(丑)ㆍ술(戌)]

 

   

 

 

하단과 수직선에서부터 평행이 되도록 곧게 깎는다. 위에서 바깥까지는 1척(30.6㎝), 안은 9촌 5푼(29.07㎝)이다. [2도(圖) 술(戌)ㆍ기(己)] 규(規)는 비스듬한 면으로 2촌(6.12㎝) 깎아 들어간다. [2도(圖) 기(己)ㆍ경(庚)] 그대로 반지름의 중심을 향하여 곧게 깎아낸다.

[2도(圖) 술(戌)ㆍ경(庚)]또 통 가의 통 밑 상단에서부터 [2도(圖) 묘(卯)]수직선과 평행이 되도록 곧게 깎아낸다.

 

위에까지는 1척 1촌(33.66㎝)이다. [2도(圖) 묘(卯)ㆍ인(寅)] 평평하게 8촌(24.48㎝) 깎아 들어간다. [2도(圖) 인(寅)ㆍ해(亥)] 그대로 반지름 중심을 향하여 곧게 깎는다. [2도(圖) 해(亥)ㆍ각(角)]통 양변(兩邊) 상단 중앙에 넓이 1촌 6푼(4.896㎝), 깊이 8푼(2.448㎝)으로 깎아낸다. 나무<사방 1촌 6푼(4.896㎝), 길이 2척 6촌(79.56㎝)>를 이용한다. 양 끝에서 2촌(6.12㎝) 안을 길이 1촌(3.06㎝), 깊이 8푼(2.448㎝)으로 깎아 내고 통의 양변(兩邊) 깎아 낸 곳에 걸친다. [2도(圖) 진(辰)] 쇠못을 이용하여 고정시켜 지탱하는 힘으로 하여금 통의 하단으로 통가(筒架)의 동편 가운데 두 기둥에 가로 뚫린 구멍에 끼운다. 나무<장 2척(61.2㎝), 사방 2촌(6.12㎝)> 두 개를 이용한다.

[2도(圖) 사(巳)ㆍ오(午)] 한쪽 끝은 통의 가 상단 4촌 아래 외변(外邊)에 걸친다. 한쪽 끝은 양쪽 기둥 서면에 걸치는데 양면은 모두 걸치는 곳을 두께 1촌(3.06㎝)으로 깎아내고 쇠못으로 고정시킨다.

수레의 세 가지 물품이 완성되었다면 시냇물이 급하게 흐르는 곳에 나아가 돌을 쌓아 흐름을 막아 시내 곁에서 돌을 포개어 교량(橋梁: 다리)을 만든다. 다리 입구에서 도랑을 열

어 양쪽 곁에 모두 돌을 쌓는다. 몇 보(步) 아래 돌을 쌓아 수역(水閾: 물막이 턱)을 만드는데 지금 어전(漁箭)의 구역(口閾)과 같은 것이다. 아래는 넓게 확장시켜 도랑의 면적(面積)은 길이와 넓이가 8, 9척(244.8-275.4㎝)이 되도록 한다.

역(閾: 턱)에서 지면(地面)까지는 깊이 3척 9촌(119.34㎝)이다. 가(架)를 안치(安置)하여 수레를 궐하(闕下: 문아래)에 두고 언조(偃槽: 기운 통)의 위 입구가 턱을 향하여 그대로 통

이 평평하게 되도록 해야 한다. [도면(圖面)에 나타내지 않았다. 길이는 3, 4척(91.8~122.4㎝), 넓이는 2척(61.2㎝), 끌어들이는 높이는 1척(30.6㎝)인데 턱 위에 평평하게 펴서 언조(偃槽)의 위 입구에 걸치도록 한다. 턱 아래 수면이 쌍통(雙筒)

입구 1, 2촌(3.06~6.12㎝) 아래, 평조(平槽: 평평한 통) 밑 1척 5~6촌(45.9~48.96㎝) 아래에 닿도록 한다. 수역(水閾)은 지형(地形)을 따라 높여도 무방(無妨)하다. 만일 높인다면 평조(平槽)를 돋우어 배치하여 물을 언조(偃槽)로 흘러들도록 하면 된다.

 

도랑의 하구(下口)를 터서 시내의 하류(下流)로 주입(注入)한다. 물을 터서 얕게 하거나 깊게 하는 것은 수면이 통(筒) 입구 아래 1, 2촌(3.06~6.12㎝)이 되는 것을 보아 기준으로

삼는다. 물이 평조(平槽)에서부터 언조(偃槽)로 주입되면 수삽(水箑)이 격동(激動)되어 저절로 회전(回轉)한다. 쌍륜(雙輪)은 삽(箑)을 따라 같이 돌아가 수저(水杵)의 치(齒)를 밀어오르락내리락 하게 한다.

 

올라갈 때에 물이 앞 통(筒)에 들어가고 내려갈 때에 뒤통(筒)으로 몰아간다. 설(舌)이 열리고 닫히면 물이 그로 인하여 들어가는 것은 있지만 나오는 것은 없다. 한 번 올라가

고 한 번 내려가며 저것이 열리면 이것이 닫혀 잠시도 정지하거나 쉬지 않으니 물이 들어오는 것은 있어도 나가는 것은 없는 것은 장차 어디로 흘러가겠는가? 올라가는 통(筒)을 따라 올라 가는 것이다.

만일 폭포(瀑布)의 흐름이 매우 웅장(雄壯)하여 윤(輪)과 삽(箑)이 급하게 돌아가면 수저(水杵)가 미처 오르내리지 못하니 모쪼록 별도로 접륜(接輪)을 만들어 느리게 해야 한다. 예전 축(軸)과 쌍륜(雙輪) 사이에 [축(軸) 1도(圖) 신(申)] 별도로 소전륜(小全輪)을 설치한다. 원의 지름은 1척 1촌 4푼(34.884㎝), 두께는 1촌 5푼(4.59㎝)이다. 주위에 9치(齒)를 배치하는데 치(齒)를 만드는 방법 및 길이와 사방은 쌍륜(雙輪)과 같다. 별도로 나무<길이 3척 7촌 5푼(114.75㎝), 사방 2촌(6.12㎝)>을 이용하여 새 축(軸)을 만든다. 쌍륜을 새 축(軸) 서변(西邊)에 옮겨 설치한다. 설치하는 척도(尺度)는 예전 축(軸)과 같다.

 

새로 설치한 쌍륜 사이에 별도로 대전륜(大全輪)을 설치하는데, 원의 지름은 2척 1촌(64.26㎝), 두께는 1촌 5푼(4.59㎝)이다. 주위에 18치(齒)를 배치하는데 치(齒)를 만드는 방법은 앞과 같다. 새 축(軸)의 양 끝 중심에 철추(鐵樞)가 있는 데 예전 축(軸)과 같다. 통가(筒架)의 동서 중가(中架) [가(架) 1도(圖) 우(牛)ㆍ여(女)] 앞 기둥 후면 북에서 9촌 2푼(28.152㎝) 바깥에 이르러 상하로 관통하는 구멍<길이 3촌(9.18㎝), 넓이 5푼(1.53㎝)>을 뚫어 별도로 추이(樞耳) [가(架) 1도(圖) 규(奎)ㆍ루(婁)]를 세우는데, 두께와 넓이, 길이는 예전 방법과 같고 내면은 모두 중가(中架)의 내면과 가지런하게 한다.

추이(樞耳)의 정중앙에 가(架)의 면에서 위를 향하여 2촌 7푼(8.262㎝)을 중심으로 하여 동서에 지름 4푼(1.224㎝)으로 원 구멍을 뚫는다. 새 축(軸)의 추(樞)를 관통하여 수저(水

杵)의 치(齒)로 뒤를 향하여 세우고 새 축(軸)의 쌍륜(雙輪)을 교차(交叉)시키면 대ㆍ소(大小全輪)도 저절로 교차된다.

모든 수삽(水箑)은 두 번 회전할 때 새 축(軸)은 바야흐로 한 번 회전하게 된다.

 

연판(連板)[부(附)] 두 판자를 서로 연결하는 것은 비록 교묘(巧妙)한 장인(匠人)이라 할지라도 물이 새는 것을 막을 수가 없다. 모쪼록 서로 연결된 양면에 소탕자(小鐋子: 작은 대패)를 이용하여 다스려야 한다. 긴 도랑의 넓이는 3푼(0.918㎝), 깊이는 1푼 5리(0.459㎝)이니 반원의 구멍을 내어 서로 합하여 하나의 원 구멍을 이룬다. 통(筒)을 완성한 뒤에 긴 대나무 젓가락이나 송곳을 이용하여 헤어진 솜 따위로 막아채운데. 송지(松脂)로 구멍 입구를 막고 먼저 탕인(鐋刃: 대패 칼날)을 가지고 원 모양을 내는데, 대패는 비스듬히 넣어 반드시 타원(橢圓) 모양을 만들어야 바른 원을 얻을 수 있다. 만일 대패 칼날의 넓이가 3푼(0.918㎝)이면 3푼(0.918㎝) 으로 호(弧)를 긋고 2푼 1리(0.6426㎝) 남짓으로 시(矢)를 하여 비스듬히 다듬어야 정 반원을 얻을 수 있다. 판자의 두께는 1촌(3.06㎝)인데 5푼(1.53㎝)은 도랑 중심에 닿게 한다. 다만 밑 뚜껑은 사변(四邊)이 서로 합하는 곳에 5푼(1.53㎝)으로 도랑가에 닿게 하여 반면(面) 5푼(1.53㎝)은 남겨 쇠못을

받아들이도록 한다. 사각이 어금니처럼 교차하는 곳에 반드시 원 구멍을 어금니가 교차한 곳에 닿도록 하여야 한다. 어금니 뒤에 솜으로 메우고 사각(四角)에는 송지(松脂)를 밀랍

(蜜蠟)에 타서 뜨거운 무쇠를 가지고 열을 가하여 도색(塗色)해야 한다.

 

[1] 아래 <자승도해(自升圖解)>와 함께 「규남문집(圭南文集)」 5권 21판부터 34판에 걸쳐 실려 있다.

[2] 명(明)나라 후기의 학자이며 정치가인 서광계(徐光啓)가 편찬한 농서(農書). 활자본. 전 60권. 그가 죽은 뒤인 1639년 진자룡(陳子龍)에 의해 소주(蘇州)에서 간행되었다.

[3] 「천공개물(天工開物)」 : 명나라 말기의 학자 송응성(宋應星: 1587~1648 ?)이 지은 경험론적 산업기술서. 3권. 1637년 간행. 상권은 천산(天産)에 관하여, 중권은 인공으로 행하는 제조에 관해, 하권은 물품의 공용(功用)에 관하여 서술하고 있다.

[4] 「삼재도회(三才圖會)」 : 중국 명(明)나라 때에 편찬된 유서(類書). 일종의 백과사전으로서 명나라의 왕기(王圻)가 저술하였다. 1607년에 쓴 저

자의 자서(自序)가 있고, 후에 그의 아들 왕사의(王思義)가 속집(續集)을 편찬하였다. 모두 106권이다.

[5] 저자 하백원(河百源: 1781, 정조 5~1845, 헌종 11)이 전라남도 화순군(和順郡) 이서면(二西面) 야사리(野沙里)에 살았기 때문에 자신을 이렇게 부른 것이다. 산인(散人)이란 세상에 쓸모없는 사람이란 뜻이다. 또한 서석산(瑞石山) 규봉(圭峯) 남쪽에 살았기 때문에 호를 규남(圭南)이라 하였다. 이 당시 규남의 나이는 30세였다.

[6] 스스로 물을 대는 기계. 여기서 ‘되 升(승)’자는 훈차(訓借)하여 물을 대다는 뜻으로 사용되었다. 아래 ①-1. 앞의 <자승차도 해설(自升車圖解說)>과 전후통(前後筒) 설명 마지막 줄 승수(升水: 물을 댄다) 참조.

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