LANGUAGE

logo

기계식 시계의 작동 원리

기계식 시계의 작동 원리

기계식 시계의 심장, 무브먼트부터 알아봅시다. 배럴 속 메인스프링에서 동력이 발생하면 이와 맞물린 기어 트레인이 돌아가면서 시침과 분침, 초침을 움직입니다. 똑딱똑딱, 시간을 일정한 속도로 배분하는 밸런스 시스템까지가 기본 구조입니다.

1.jpg

(A) Movement(무브먼트)

몸의 오장육부에 해당하는 것이 무브먼트다. 고급 시계의 경우 어떤 무브먼트를 사용했는지 꼭 표시하는데, 그만큼 시계의 특징을 좌우하는 중요한 요소이기 때문이다. 100퍼센트 자체 제작하는 시계 브랜드도 있지만 대부분 전문 부품을 만드는 회사에서 공급받아 이를 조립한다. 
Raw Movement(Ebauche,무브먼트, 에보슈, 반조립 무브먼트) 
이스케이프먼트, 밸런스, 헤어스프링, 메인스프링, 다이얼, 핸즈 등이 없는 모듈 유닛. 각 브랜드의 장식이나 마무리에 따라 다양한 변형이 가능하다. 스와치 그룹의 ETA가 이런 제품을 선보이는 대표적 회사다.  

(B) Screw (스크루, 나사)
2.jpg
고급 시계의 무브먼트는 작은 나사 하나도 소홀히 하지 않는다. 무브먼트는 기능에 따라 작게는 100개부터 많게는 1200개의 부품으로 조립한다. 그러므로 메인 플레이트에서 나사 하나까지 정확하게 제작하지 않으면 결국 시계의 정확도에 영향을 미친다. 파르미지아니 플러리에 산하 부품 제조사 엘윈에서 생산하는 작은 나사는 하나에 5~10스위스 프랑이나 할 정도로 고가다. 
Blued Screw(블루 스크루, 파란 나사) 
스위스나 글라슈테의 전통적인 시계의 경우 블루 컬러 나사를 사용한다. 무브먼트의 미적인 요소로 쓰이는 이 나사는 290°C의 고온에서 자연스럽게 진한 파란색을 띤다. 

(C) Caliber (Calibre, 칼리버,  칼리브르)

원래 시계 무브먼트의 사이즈를 일컬었지만 최근에는 그 앞에 제작사의 이름이나 숫자를 붙여 무브먼트의 종류를 표시하고 명칭도 된다. 사진은 블랑팡의 칼리버 1315를 표시해놓았다. 

(D) Jewel  (주얼)

28개의 주얼을 사용했다는 뜻. 18세기 초기에는 진짜 루비 원석을 사용하다 현재는 인조 젬스톤 루비를 사용한다. 견고해서 자주 움직이는 부분에 쓰이는데 메인 플레이트, 브리지 등에 이어지는 태엽의 축에 주로 연결한다. 베어링 주얼, 엔드 스톤, 팔레트 주얼, 레버 주얼 등 다양하다. 크로노그래프, 오토매틱 와인딩 등 부품의 움직임이 복잡한 무브먼트에는 더 많은 주얼이 쓰이며 미적으로도 아름다워 고급 시계에 주로 사용한다.

Manufacture (매뉴팩처)
3.jpg
시계 브랜드에서 종종 사용하는 용어로 손으로 만든(made by hand)이란 의미. 최소 한 개 이상의 무브먼트를 조립이 아닌 직접 제작하는 곳을 일컫는다. ETA, 예거 르꿀뜨르 등이 대표적인 곳으로 자사의 시계 제작소를 공장(factory)이 아닌 매뉴팩처라 말한다. 

(A) Balance Spring, Hairspring(밸런스 스프링, 헤어스프링)

기계식 시계의 영혼과도 같은 중요한 부분이다. 스프링의 탄성이 밸런스의 규칙적 운동을 가능하게 한다. 일반적인 헤어스프링은 사람의 머리카락보다 3~4배 가늘다. 무게는 0.02g의 1000분의 2로 600g의 장력을 견딜 수 있다. 그러나 이 또한 금속이므로 온도 변화에 민감하다. 1930년대에 이 단점을 다양한 금속 합금을 통해 보완했다. 제품화한 첫 헤어스프링은 1933년에 선보인 니바록스(Nivarox)로 급속히 시장에 퍼졌고 1940년대에 더 정교해졌다. 오늘날 고급 시계는 대부분 니바록스 헤어스프링과 글뤼시뒤르(Glucydur) 밸런스를 사용한다. 

(B) Pallet (팔레트) 

이스케이프먼트와 밸런스를 잇는 포크 형태의 레버 끝에 달린 핀으로 마모에 강하도록 인조 루비로 제작한다.  

(C) Escapement (이스케이프먼트 )

4번 기어 트레인과 연결되는 이스케이프먼트 휠, 밸런스, 팔레트로 구성된 시스템으로 주기적으로 움직이며 시간을 배분한다. 이스케이프먼트는 1714년 영국의 시계 제작자 조지 그레이엄(George Graham)이 고안한 시스템으로 오늘날 기계식 시계에 쓰이고 있다. 그의 펜듈럼 시계에 장착한 ‘그레이엄 이스케이프먼트’를 1757년 그의 제자 토머스 머지(Thomas Mudge)가 앵커 이스케이프먼트로 발전시켰다. 포켓 시계에도 보편적으로 쓰이면서 영국식, 글라쉬테, 스위스식, 핀 팔레트 방식 등 다양한 이스케이프먼트를 고안했다. 

(D) Gear Train, Wheel Train(기어 트레인, 휠 트레인, 톱니바퀴 시스템)

기어 트레인은 배럴과 밸런스를 이어주는 톱니바퀴로 시계를 움직이는 기본 시스템이다. 보통 5개로 1번 배럴에서 동력이 발생해 회전하면 2번·3번·4번 기어, 이스케이프먼트 휠까지 연결된다. 2번 기어는 센터 휠이라 불리는데 1시간에 한 번 회전해서 축을 따라 다이얼의 분침과 연결된다. 4번 기어의 축은 60초에 한 번 회전해서 초침으로 이어진다.  

(E) Omega Mainspring (메인스프링, 큰 태엽)
4.jpg
시계의 동력이다. 신축성 있는 긴 금속을 소용돌이 모양으로 감은 용수철 같은 태엽으로 15세기부터 기계식 시계에 사용했다. 배럴이라는 통 속에 담기는데 최대한 감아 그 회전력(torque)을 이용해 시계를 움직인다. 시간이 지날수록 이 태엽이 서서히 풀리면서 회전력도 약해지므로 정기적으로 감아줘야 한다. 니바플렉스(Nivaflex)라는 회사에서 만든 메인스프링이 널리 쓰인다. 철, 니켈, 크롬, 코발트, 베릴륨을 합성해서 만든다.

(F) Barrel(배럴, 태엽통)

메인스프링은 금속으로 감겨 있는 상태이므로 고정하지 않으면 튕겨 나간다. 그래서 배럴이라는 넓고 얇은 원기둥 모양의 드럼 속에 고정해 담는다. 배럴 바깥쪽 톱니가 다른 톱니바퀴와 연결되어 메인스프링에서 발생하는 동력을 전달하는데 1번 기어라고도 한다. 더 많은 동력을 얻기 위해 무브먼트에 배럴을 하나 이상 장착하기도 하는데 2개를 사용한 경우 더블 배럴(Double Barrel), 트윈 배럴(Twin Barrel)이라고 한다. 배럴을 늘리면서 5~8일까지 동력을 축적할 수 있다. 사진의 블랑팡 피프티 패덤스에 쓰인 칼리버 1315는 3개의 배럴을 사용했고 5일간 동력이 축적된다.

(G) Plate (플레이트, 시계판)

시계 부품이 들어가는 위치에 따라 높낮이를 다르게 하고 홈을 파는 등 정밀한 시계의 기본이 되는 판이다.