칠정산, 조선의 하늘을 열다

ⓒ 동아일보

세종 26년인 1444년은 우리나라가 중국, 이슬람과 함께 세계 3대 과학 강국으로 우뚝 선 기념비적인 해다. 세계 어느 나라의 역법보다 더 정확한 『칠정산 내·외편』이 완성됐기 때문이다. 칠정 즉 태양, 달, 오행성(수성, 금성, 화성, 목성, 토성)을 포함해 하늘에서 일어나는 모든 천변현상을 정확히 이해하고 예측하는 것이 역법이다. 역법 계산이야 말로 전통시대에 가장 어려운 과학이었다. 이는 현대 과학기술의 집약체인 우주과학분야와 흡사하다. 역법은 또한 경제, 정치, 국방, 사회 전반에 걸쳐 가장 기초적인 학문이기도 했다. 『칠정산 내·외편』이 완성됨으로써 우리나라는 우리 실정에 맞는 정확한 절기와 시각 체계를 갖추게 됐다. 일식과 월식 등 하늘에 일어나는 천변현상을 정확하게 예보해 구식례(하늘을 향한 제례)를 치를 수 있게 돼 정치도 바로 세울 수 있었다.

역서는 달력과 뭐가 다를까?

역사적인 역법 제작 프로젝트가 시작된 것은 세종이 즉위 한지 4년째 되는 1422년이었다. 당시 세종은 천문과 역법을 관장하는 서운관 관원들의 역법 계산 능력이 부족하다고 판단했다. 그래서 고위 행정관인 정흠지를 주축으로 역법을 교정하는 프로젝트팀을 꾸렸다. 태조 때 천문역산 전문가가 8명이었던 것에 비해 이 프로젝트에 20명의 천문역산 전문가들을 모은 것은 이례적인 일이었다. 이 프로젝트팀은 중국의 역법 체계를 연구해 일·월식 등의 천변현상을 계산해 보고 계산결과가 맞는지 확인했다. 심지어 평지에서는 보이지 않는 일식의 경우에도 산 꼭대기에 올라 일식 여부를 확인했다. 하지만 세종의 열정에도 불구하고 몇 년이 흐르도록 프로젝트의 성과가 잘 나타나지 않았다. 1430년 8월 일월식의 오차를 제대로 보고하지 않는 서운관원을 질책해 보기도 했지만 결과는 마찬가지였다. 같은 해 12월에는 이 프로젝트를 중단하는 것에 대해 심각하게 논의되기도 했다.

“역산서를 완성하는 것에 총력을 기울여

후세로 하여금 조선이 전례에 없던 업적을 세웠음을 알게 하고자 한다.”

- 세종(1432년)

『칠정산 내·외편』이 완성된 것은 세종의 꺼지지 않는 독자적 역법 제작의 의지와 집념의 결과였다. 역법 제작 프로젝트가 중단 위기에 처해지자 세종은 전례 없는 지원을 하며 프로젝트를 추진했다. 1431년 3월에는 가장 총명한 외교관을 뽑아 중국의 역산법을 배워오게 했고, 6월에는 천문역산 관원 10명을 충원했다. 7월에는 능력이 떨어지고 게으른 프로젝트 담당관 대신 학식이 높은 정인지를 투입했다. 역법 계산에 뛰어난 인재는 직급에 관계 없이 관직을 줘 역법 제작에 투입하기도 했다.

프로젝트를 시작한지 10년이 되던 해에 세종은 이제 우리나라의 역법 수준이 한층 높아졌다고 판단했다. 이제 우리나라 지역에 들어맞는 독자적인 역법 체계를 만드는 일만이 남았다. 서운관원들은 각자 임무를 나눠 맡았다. 정흠지, 정초, 정인지는 중국의 역법 체계에 기초를 둔 『칠정산 내편』을, 이순지, 김담은 이슬람의 역법 체계를 변형한 『칠정산 외편』 을 편찬하는 일을 맡았다.

독자적인 정밀 관측 데이터로 완성한 『칠정산 내·외편』

독자적인 역법 체계를 세우기 위해서는 다양하고 정확한 관측 데이터가 필요했다. 한양의 북극고도, 절기의 길이, 태양이 뜨고 지는 시각, 일월식 시각과 위치, 오행성의 위치, 28수 별자리의 남중(하늘 가운데 위치) 시각 등이 그것이다. 이것들을 정확하게 관측하기 위해서는 정밀한 관측기구가 필수적이다. 1432년 세종은 각종 천체 관측기구 제작에 비용과 시간, 인력을 아낌없이 지원할 것을 명했다. 세종 시대의 과학기술이 조선 시대를 통틀어 가장 우수하다고 평가 받는 것은 이 때문이다.

한양의 북극고도를 측정하기 위해 대간의와 소간의가 제작됐다. 세종은 매일 세자와 정초, 이천, 정인지, 김빈 등 프로젝트 팀원들과 함께 간의대에 올라 역법에 대해 논했다. 이후 1438년까지 7년간 15가지의 천문관측 기구와 시계가 완성됐다. 여기에는 혼천의(1433년), 대간의대(1434년), 규표, 소간의, 혼상, 앙부일구(1434년), 일성정시의(1437년), 소정시의, 자격루(1434년), 옥루 등이 있다. 서운관에서는 관측 규정을 마련해 매일 5명의 관원들이 돌아가며 이들 관측기구를 이용해 하늘을 관측했다.

그림 2 천문 관측 기구 ‘간의’의 구조 ⓒ 한국과학창의재단 / 작가 김화연

중국 역법을 뛰어 넘은 독자적 역법체계 『칠정산 내편』

『칠정산 내편』은 중국의 역법 중 가장 정확한 것으로 평가되는 원나라의 수시력(1281년~1367년 사용)을 한양에서 관측한 천문 데이터로 수정해 제작됐다. 『칠정산 내편』을 편찬한 정흠지, 정초, 정인지는 먼저 중국의 역법을 두루 검토해 발견된 오류를 수정하는 작업부터 시작했다. 우선 중국의 주요 역법들의 장단점을 파악해 그 중 가장 정확한 수시력을 기초 자료로 선택했다. 그리고 당시 중국에서 사용하고 있던 최신 역법인 대통력통궤(1384년~1644년 사용)와 비교해 수시력의 오차를 수정했다. 중국의 역법을 모두 통합해 가장 정밀한 데이터를 모은 것이다. 여기에 정밀 기기로 관측한 한양의 천문 데이터를 대입해 역사상 처음으로 독자적인 역법 체계를 완성했다. 『칠정산 내편』은 한양을 기준으로 한 태양?달?절기 등의 역일, 태양과 달의 운동, 태양의 입출입 시각, 일식 및 월식·오행성의 위치를 구하는 상세한 방법들로 채워졌다.