図 56昔の機械館

Jagyeokru 水時計のしくみ

1434 年、ソウルの青銅の受水器で上がる浮きが小球を落とし、木製人形に鐘、太鼓、鉦を打たせ始めました。

Jagyeokru 水時計のしくみ
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1 / 15 球でつながる 2 つの機械左が水時計、右が報時装置です。この模型は Borugak の記録から報時機構を再建した韓国国立古宮博物館の復元に基づきます。1 日が実時間の 1,200 倍で進みます。

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自ら時を打って知らせた時計

1434 年より前、朝鮮の宮中で時刻を告げていたのは人でした。役人が青銅の容器の中で浮きが上がるのを見守り、棒の目盛を読んで時を呼び上げ、間違えると重い処罰を受けることもありました。Sejong 王の実録にある Borugak の記録によると、王はまさにそのことを心配し、武官 Jang Yeong-sil に、人の力を借りず自ら時を告げる木製人形を作るよう命じました。こうして生まれた Jagyeokru は、自ら打って知らせる水時計です。新しい時計は 1434 年第 7 月の初日に使われ始めました。

Jagyeokru は 2 つの機械をつないだものです。1 つは水時計で、青銅の壺が水を下の背の高い受水器に渡し、そこで浮きが目盛付きの棒を持ち上げます。もう 1 つは報時装置で、木製人形が鐘、太鼓、鉦を鳴らします。両者をつなぐのは、小さな銅球と大きな鉄球の流れ、そしてさじ形のてこです。このページでは、上の壺の水から人形が打つ瞬間まで、そのつながりを 3D で見られます。さらに報時装置を切り開き、球が次の球へ働きを渡すしくみを見られます。

完全な原物は残っていません。この動作模型は韓国国立古宮博物館に設置された復元に基づきます。復元では水時計部分を現存する 1536 年の容器から模し、報時部分を文献記録から再建しました。このページの数値が実測値ではなく模型上の選択である場合には、その旨を記しています。

6 つの場面で見られるもの

舞台上部のバーで 6 つの場面を切り替えます。

  • 動作模型。 復元された時計の全体です。段状の木の台に給水壺 3 個、竜が巻き上がる高さ約 2 m の受水器、その上の角柱、報時装置への通路、装置の上段に立つ 3 体の人形があります。1 日が速く進み、全ての球を模擬しています。
  • 連鎖機構の内部。 角柱と報時装置を切り開き、約 2 倍の大きさで描いています。「時辰」「更」「点」を選ぶと、その信号の 6 段階が各々の説明付きでゆっくり再生されます。
  • 1434 年の Borugak。 実録の記述どおり、同じ時計を 3 間の建物に収めています。中央の間に壺と受水器、東の間の 2 段に人形を置いています。
  • 1536 年の現存容器。 1536 年に Changgyeonggung のために製作された時計から残る青銅の壺と受水器 2 本です。
  • 各地の水時計。 カルナックのエジプトの流出式時計、クテシビオスの流入式時計、蘇頌の時計塔、al-Jazari の象時計、沈む鉢です。
  • 日時計での照合。 1434 年にソウルの街路の 2 か所に置かれた鉢形の日時計 angbu-ilgu を、渾天儀の隣に置いています。影が太陽時を示し、パネルで水時計と比較します。

動作模型の左上のパネルは、2 つの時計を同時に表示します。「太陽時」は模型の真の時刻です。「水時計」は浮きが実際に示す時刻です。受水器への流量が弱まると浮きが遅れ、両者に差が生じ、「時計の誤差」がその大きさを示します。「早送り」は実時間の最大 14,400 倍で 1 日を進めます。1,200 倍までは球が転がるたびに日の進行が待つため、打音を見逃しません。「球の低速再生」は球と人形を 8 分の 1 の速さにし、「球を追跡」は各球とともにカメラを動かします。

水を一定の流量で流す必要がある理由

この種類の水時計は体積で時間を測ります。模型では毎秒 1.47 ミリリットルが受水器へ流れます。これは 1 日 127 リットルに当たり、直径 30 cm の受水器で浮きが 1.8 m 上がります。したがって棒の 75 mm が 1 時間、1.25 mm が 1 分です。棒の目盛が時刻を表すのは、1 日を通じて流量が同じ場合に限られます。

問題は、壺から水が一定の流量で出ないことです。壺が満ちているほど速く出ます。水面から深さ h にある小穴から出る水の速さは、トリチェリの法則で与えられます。

v = √(2gh)

ここで g は 9.81 m/s² です。流量はこの速さに穴の面積と流量係数(鋭い縁の穴では約 0.62)を掛けたもので、高さの平方根に比例して増えます。穴の上の水の高さを 2 倍にしても流量は約 41% しか増えませんが、半分にすると約 29% 減ります。壺 1 個から直接給水する時計は、壺の水が減るにつれて次第に遅くなります。

これには 3 つの対策があり、Jagyeokru は全てを使っています。

  1. 流出ではなく流入。 時計が読むのは残った水でなく、到着した水です。水は受水器の水面より上の注ぎ口から落ちるため、受水器の水位は満ちる速さに影響しません。関係するのは給水する壺だけです。
  2. 壺を複数つなぐ。 大きな壺が中間の壺、中間の壺が小さな壺、小さな壺が受水器に給水します。下の各壺は、排水とほぼ同じ速さで上から満たされるため、水位がほとんど変わりません。最後の壺はほぼ一定の高さから受水器に給水します。
  3. 越流孔。 復元を率いた Nam Moon-hyon は、小壺の内壁に、設定水位を超えた水を流し去る穴があると説明しています。上の壺が時計の必要量より少し多く送れば、小壺は終日その穴の縁まで満ちた状態を保ち、注ぎ口の上の水頭は変わりません。

v = √(2gh) で流量を確かめる

模型は韓国国家遺産庁が挙げる、1536 年から残る壺の寸法を使います。大きな壺は直径 93.5 cm、高さ 70 cm、小さな壺は直径 46 cm、高さ 40.5 cm です。中間の壺(直径 70 cm)と受水器は模型値です。1 日の始めには大きな壺の水深が 60 cm、中間が 45 cm、小さな壺が 30 cm で、各注ぎ口は 3 個とも同じ 1.47 mL/s を通す寸法にしています。

これらの高さでの流速は次のとおりです。

  • 大きな壺、h = 0.60 m:v = √(2 × 9.81 × 0.60) = 3.43 m/s
  • 中間の壺、h = 0.45 m:v = 2.97 m/s
  • 小さな壺、h = 0.30 m:v = 2.43 m/s

2.43 m/s で 1.47 mL/s を通すには、開口部に 0.61 mm² の有効な流れの面積が必要で、流量係数を 0.62 とすると穴自体の直径は約 1.12 mm です。流れは細い水の糸です。「最後の注ぎ口の寸法」は穴を上下最大 20% 変えます。

全ての壺を 10:30 に 1 度満たし、24 時間そのままにして、30 秒ごとに壺の状態を進めると、時計の誤差は次のようになります(遅れの分数)。

構成 6 時間後 12 時間後 24 時間後 24 時間後の流量
壺 1 個(大のみ) 6.9 27.8 111.1 84.6%
壺 2 個(大、小) 0.7 5.1 36.0 93.1%
壺 3 個(大、中、小) 0.0 0.2 3.2 99.2%
壺 3 個と越流孔 0.0 0.0 0.0 100%

変動を和らげるのは、流量に対する各壺の大きさです。小壺の水面積は 0.166 m² です。水位を 1 cm 変えるには 1.66 リットルが出入りする必要があり、これは全流量の 18.8 分に当たります。したがって上の壺の変化は、遅く、大きく弱められて小壺に届きます。越流孔があると小壺は 1 日に約 42 リットルをこぼします。完全に一定の水頭を得る代価です。

操作部の下の「流量の実験コーナー」は、4 構成全てについて 1 日の変化を描きます。そこでは他にも 2 つの実験を試せます。大きな壺の開始水位を数センチメートルに下げると、その日のうちに流れが衰えます。中間と小さな壺がしばらく時計を動かしますが、その後遅れ始め、日の終わりには 66.6 分遅れます。越流孔を有効にして最後の注ぎ口を 10% 広げると、時計は 1 日に約 5 時間進みます。水頭が固定され、穴だけで流量が決まるからです。越流孔がない場合、同じ拡大による進みは約 2 時間半と小さくなります。小壺の水位が下がり、その一部を補うためです。

上がる棒から落ちる球へ

受水器の浮きは亀の形でした。Nam Moon-hyon による韓国文化財財団の記事は、その象徴を説明しています。受水器は海、亀は長寿、受水器の竜は天から時を受けて民に伝える支配者を表しました。亀は棒を支え、棒は受水器の上に立つ中空の木製角柱 bangmok の中を上がります。Borugak の記録では、柱は長さ 11 cheok 4 chon、幅 6 chon、奥行き 4 chon で、前面が開いています。

柱の中には棒と同じ長さの銅板が 2 枚あります。左の板には十二時辰のための穴 12 個、右には夜の更と点のための穴 25 個があります。各穴では、留め金の後ろに「散弾ほどの大きさ」の小さな銅球を保持します。棒が上がると、その頭に付いた長さ 4 chon 5 pun の横棒が留め金を順に押し、それぞれの球を解放します。

ここで連続した測定が、個別の信号の列になります。浮きは文字盤の針のように動きます。球は落ちるか、落ちないかのどちらかです。穴の位置が時計のプログラムに当たり、穴を銅板の上方へ移すと、その信号は遅く出ます。Nam は水時計をアナログ方式、報時装置をデジタル方式に例え、球を両者の変換器としています。

模型では左の銅板に時辰の球 12 個、右に夜の球 25 個を置いています。その高さは理想的な毎時 75 mm の上昇から直接求めるため、完全な 1 日なら全ての球が時間どおりに落ちます。壺を減らすと浮きが遅れ、それに続く全ての信号も遅れます。

球とさじの連鎖を順に見る

Borugak の記録はこの連鎖を詳しく記し、「連鎖機構の内部」の場面はその記述に従います。その配置は文章の模型であり、実測図ではありません。

  1. 2 本の銅管。 角柱の下には、柱の足元から東の間まで幅広い板を斜めに渡します。その上に 2 本の銅管も斜めに置きます。左は長さ 4 cheok 5 chon で時辰用の穴 12 個、右は長さ 8 cheok で更と点用の穴 25 個が底にあります。各穴に掛け金があります。
  2. 小球が掛け金を開く。 落ちた小球は自分の管へ転がり、自分の穴を通って落ちます。途中で掛け金を作動させ、その掛け金が穴を閉じるので、次の小球はそこを通り過ぎます。
  3. 鉄球。 板に沿う 4 枚の仕切りには「鶏の卵ほどの大きさ」の大きな鉄球が載ります。左に時辰用 12 個、中央に更と各更の第 1 点用 5 個、右に他の点用 20 個です。開いた掛け金がその 1 個を解放します。
  4. 吊り管とさじ。 東の間の上段の下に短管が吊られます。各管には、一端がかぎ形、他端が丸形で中央に軸のあるさじ形のてこがあります。鉄球が丸い端へ落ち、反対の端が管内から上がって上段の人形の肘を押し上げます。時辰ならその人形が鐘を打ちます。
  5. 太鼓、続いて鉦。 更の球が左の丸柱のさじを動かし、更の人形が太鼓を打ちます。同じ球は次に点の管へ転がり、右の丸柱内の第 1 点のさじを回し、点の人形が鉦を打ちます。球は蓮の葉の下のまっすぐな短管に止まります。
  6. 蓮の葉と竜の口。 2 本の角柱には、片端に蓮の葉、他端に竜の口が付いた小管が、柱ごとに 4 本ずつ斜めに通されます。葉が球を受け、口が下の葉へ吐き出します。第 2 点以降の球はそこを通り、それぞれ自分の短管に止まります。第 5 点の球が来ると最下部の留め金を作動させ、鉄の鎖が棒を順に引き抜き、待っていた球が一緒に落ちて次の更に備えます。
  7. 時辰の人形が上がる。 鐘を鳴らした後、時辰の球はさらに転がり、長さ 6 cheok 6 chon の梁の北端へ落ちます。南端が上がり、平たい輪に立つ 12 体のうち 1 体の足元にある長さ 2 cheok 2 chon の丸棒を押します。各人形はその時辰の札を持っています。その人形が中段より上へ持ち上がり、前の時辰の人形は蝶番付きの銅板を滑り下りて輪に戻ります。

実録は、設計全体に関わるもう 1 つの点を記しています。全ての機構は隠され、見えるのは宮廷衣装の木製人形だけでした。

小球が重い球を解放する必要がある理由

散弾大の球の落下では、青銅の鐘を鳴らすほど強く槌を振れません。そこで時計には、復元でエネルギー増幅と呼ぶ段階を加えています。小球は留め金を解放するだけで済みます。打つ仕事は鉄球の落下が担い、水はその落下をいつ始めるかだけを決めます。

模型では小球の直径は 48 mm、鉄球は 84 mm です。両方が同程度の密度の中実金属なら、鉄球は約 (84 ÷ 48)³ ≈ 5.4 倍重くなります。弱い信号で蓄えた重りを解放するという同じ考え方で、機械時計の脱進機は重りやばねに針を 1 段階ずつ進めさせます。

「球の低速再生」を 1/4 にし、案内の段階 5 を押すと、動作模型で一連の受け渡しを見られます。小球が銅板を離れ、角柱を落ち、通路を転がって報時装置へ入り、鉄球が架台を離れます。

十二時辰と 100 gak

朝鮮では 2 つの時刻制度を同時に使い、Jagyeokru は両方を告げました。

第 1 の制度は 1 日全体を十二時辰(si)に分け、真夜中ごろの鼠から豚までの十二支の動物の名を付けます。各時辰は現在の 2 時間で、前半(cho)と後半(jeong)があります。Borugak の記録では各時辰を 8 gak とし、半時辰の端数を加えて 1 日 100 gak、各 gak を 12 分割します。したがって 1 gak は 14.4 分、1 時辰は 8 1/3 gak です。パネルはこの形で時刻を記し、「鶏の時辰、後半、目盛 2」は 18:28.8 から 18:43.2 の間です。

各時辰に人形が鐘を 1 回打ち、新しい時辰の札を持つ人形が現れ、次の時辰まで留まります。模型では各時辰が始まる地方太陽時の奇数時に鐘が鳴り、馬は 11:00、羊は 13:00 という具合です。ソウルの地方太陽時は現在の韓国の時計より約 32 分遅れます。標準時は東経 135° に設定され、ソウルは東経約 127° に位置するためです。

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夜の更:日暮れから夜明けまでを 25 点に

第 2 の制度は夜だけを数え、薄明に始まり薄明に終わります。韓国国史編纂委員会のために執筆された Uri History Net によると、日暮れ(hon)は日没の 2.5 gak、36 分後、夜明け(sin)は日の出の 2.5 gak 前と定められました。その間の夜を 5 更(gyeong)、各更を 5 点(jeom)に分け、1 夜は 25 点です。冬は夜が長いため、更も点も長くなります。

固定目盛の時計では長さが変わる夜に対応できないため、時計は夜用の棒と板を一式使いました。Borugak の記録によると、従来使っていた夜間用の棒 21 本を減らし、1 本を 2 つの節気に使いました。Sejong の時計は夜間用の棒 11 本を用いました。韓国国立中央科学館によると、手引書 Nujutongui は第 1 棒を冬至前後の数週間、第 6 棒を春秋分、第 11 棒を夏至に割り当てています。後に時憲暦が採用されると、Yeongjo 王は 24 本、Jeongjo 王は 37 本へ増やしました。

模型では各棒を太陽の経路上の等間隔な点に合わせて刻み、ソウル(北緯 37.57°)の日没と日の出を計算します。3 本の棒では次のようになります。

棒 日暮れ 夜明け 夜 1 更 1 点
第 1 棒(冬至) 17:23 06:37 13.24 時間 158.8 分 31.8 分
第 6 棒(春秋分) 18:40 05:20 10.66 時間 127.9 分 25.6 分
第 11 棒(夏至) 19:59 04:01 8.04 時間 96.5 分 19.3 分

Uri History Net は Nam Moon-hyon による Sejong の第 1 棒と第 11 棒の表を引用しています。第 1 棒では最初の点が鶏の時辰の前半、目盛 1 に 4 分を加えた約 17:18 に始まり、最後の点は兎の時辰の後半、始まりに 1.8 分を加えた約 06:02 でした。模型は 17:23 と 06:05 で、差は 5 分以内です。第 11 棒の記録は約 19:45 と 03:47、模型は 19:59 と 03:42 で、最初の点が 14 分遅れます。実験コーナーの表はこの 4 つを全て示します。模型は現代の式でソウルの太陽を計算する一方、1434 年の棒は授時暦の表から刻まれたため、数分の違いは想定されます。

1 本の棒を数週間使うことにも代償があります。実験コーナーの図「1 年の夜の長さ」は、二十四節気それぞれの実際の 1 更の長さと、使う棒の長さを比較します。節気が 2 本の棒の間に来る場合、棒上の夜と実際の夜は最大 18.8 分違うため、夜の終わりの点もその程度ずれます。

報時装置は新しい更を太鼓で、その更の番号と同じ回数打って知らせ、各点を鉦で、その点の番号と同じ回数打って知らせます。1 夜では太鼓 15 回、鉦 75 回です。実験コーナーには現在の棒での全ての打音を列記します。

Injeong と paru:都に時計が聞こえる

宮中の時計は首都全体の時を定めました。Borugak の記録には伝達の順が記されています。人形の鐘と太鼓が鳴ると、Gyeonghoeru の南門、Wolhwamun、Geunjeongmun の番人が順に自分の鐘と太鼓を打ち、Gwanghwamun の大鐘と大太鼓まで伝えました。ソウルの人々に特に重要だったのは 2 つの信号です。Injeong で城門が閉まり夜間通行禁止が始まり、paru で開門しました。

Uri History Net はその規則を示します。Injeong は第 1 更第 3 点に鐘を 28 回、paru は第 5 更第 3 点に 33 回打ち、paru は 1469 年までは太鼓、それ以後は鐘でした。1414 年までは朝の信号が第 5 更の第 1 点で、1423 年には両信号を点の終わりから始まりへ移しました。1469 年の規則では、夜を通じて更と点の番号と同じ回数だけ太鼓と鉦を打ち、injeong から paru まで太鼓 295 回、鉦 303 回でした。第 6 棒の場合、模型の injeong は地方太陽時 19:31、paru は 04:03 です。

実録には、新時計の使用開始直前の議論も残っています。1434 年第 6 月 24 日、王は古い時計では injeong が遅すぎ、paru が早すぎると指摘し、授時暦に正確に従う新時計が両信号を動かしても採用すべきかと問いました。朝廷は新時計を選びました。

1434 年の Borugak

Borugak の記録は建物を数行で説明します。Gyeongbokgung に 3 間(gan)の建物が立ち、Uri History Net はそれを Gyeonghoeru の南に位置付けます。中央の間には台があり、上に給水壺、下に受水器を置きました。東の間には 2 段の台座がありました。上段には、時辰用の鐘、更用の太鼓、点用の鉦を持つ 3 体の人形が立ちました。中段の下では、平たい輪が時辰の 12 体の人形を載せました。建物は時計を報告する建物という意味の Borugak と名付けられ、天文を扱う役所の役人が交代で当番を務めました。

「1434 年の Borugak」の場面は、石の基壇、8 本の丸柱、彩色した梁、隅の反り上がった寄棟の瓦屋根を持つこのような建物に動作模型を入れます。比率と色は模型の設定です。実録は建物の寸法を示さず、遺構も残っていません。

1536 年から残るもの

韓国国家遺産庁の来歴によると、1505 年に時計は Changdeokgung の Borugak へ移されました。Sejong の時計から約 100 年後、Changgyeonggung の Munjeongjeon の東に新しい Borugak が建てられ、職人 Bak Se-ryong が Borugak の記録に従って新しい自動報時時計を造り、1536 年に完成しました。Nam Moon-hyon は、新時計が必要になった理由の一部は、Heunginjimun の鐘楼にも時を伝えるためだったと記しています。

その時計から残るのは水時計部分だけで、青銅の給水壺 3 個と受水器 2 本です。給水壺には Jiajing の byeongsin 年第 6 月の銘があり、1536 年と分かります。各受水器の裏面には製作者の名前があります。受水器には雲間の五本爪の竜が飾られています。

その後の来歴は、使用がいかに長く続いたかを示します。1601 年と 1652 年に修理の記録があります。Sejong の時計が日本の侵攻で失われた後、Gwanghaegun 王は Heumgyeonggak を再建し、1536 年の時計を標準時計として修理しました。時計は Changgyeonggung、次いで約 20 年間 Deoksugung 付近、1616 年から再び Changgyeonggung、約 1866 年から Gyeongbokgung で働き、1895 年に injeong と paru が廃止されるまで続きました。Nam は約 360 年間の使用と数えています。1908 年から容器は geumnugi として Changgyeonggung の帝室博物館に展示され、1938 年に Deoksugung へ移されて Gwangmyeongmun 門内に 80 年間立ちました。1979 年から 2008 年には 1 万ウォン札に描かれ、1985 年に国宝に指定され、2018 年に保存処理に入り、2020 年に韓国国立古宮博物館へ移されました。

復元と新しい証拠

動く時計の復元は、建国大学の Nam Moon-hyon が率いました。韓国国家遺産庁の 2008 年の記事によると、作業は 1980 年代初めの Borugak の記録の翻訳に始まり、建国大学の韓国技術史研究所、伝統工芸工房、国立古宮博物館の共同事業として完成しました。Nam によると、時計は 2005 年に博物館へ設置され、水時計は現存容器を模し、報時機構は Borugak の記録に従い、2007 年末から朝鮮の時報を再現しています。

新しい証拠は今も見つかっています。2021 年、ソウルの Insadong で銅板と球の解放部品が出土しました。韓国国立中央科学館は、それらを点用の夜間の棒(jujeon)と特定しました。1 枚には第 1 棒と記され、他は第 3 棒と第 6 棒に属します。同館は Borugak の記録と共伴した機器を比較して 1536 年の Borugak のものと年代を定め、2022 年に浮き棒、角柱、2 種の銅板、球の解放装置からなる棒の機構全体の設計を発表しました。

Jang Yeong-sil のもう 1 つの大きな水時計、1438 年の Okru も実録に記されています。王の居所の隣の Heumgyeonggak にあり、高さ 7 cheok の紙の山の内部に水で動く車があり、金の太陽が 1 日に 1 周しました。この展示には含めませんが、同じ職人と、水に表示を動かさせるという同じ考えが両者の背景にあります。

各地の水時計

水時計の歴史は Jagyeokru よりずっと古く、「各地の水時計」の場面は作り方を 5 つ示します。

水を流出させる。 1904 年にカルナックで見つかった水時計は、アメンホテプ 3 世(Amenhotep III)の治世、紀元前 1390 年頃のものです。石膏模型を所蔵するサイエンス・ミュージアム・グループによると、底近くの小穴から水が漏れ、傾斜した側面は水位が均等に下がるように形作られています。エジプトでは時間の長さが季節で変わったため、内側の各月に対応する 12 本の目盛で時刻を読みました。原物は現在カイロの国立エジプト文明博物館にあります。流出式時計には Jagyeokru が避けた問題があります。水が減るほど流れが弱くなるため、容器の形で補正する必要があります。

水を流入させる。 ウィトルウィウスは、金や宝石に開けた、摩耗も詰まりもしない穴から水を入れ、上がる浮きが歯付き棒とドラム状の歯車を動かす水時計を、アレクサンドリアのクテシビオスの考案としています。また黄道十二宮に沿って流量や目盛を変え、夏の長い時間と冬の短い時間を表示する方法も説明しています。これは朝鮮が夜間用の棒で解いた問題です。

容器を複数つなぐ。 日本の国立天文台は、中国から伝来した段状の水時計、漏刻を説明しています。複数の箱が水を下へ渡し、最後の箱で矢が浮きます。日本書紀によると、中大兄皇子が 660 年に日本初のものを造り、671 年には天智天皇として新しい台に据え、鐘と太鼓で時を告げました。日本では 6 月 10 日を時の記念日としています。

水を動力にする。 1088 年に中国で建設された蘇頌の天文時計塔は、水で車を回しました。サイエンス・ミュージアム・グループによると、20 世紀に文献を再発見した研究者は、この車が一定間隔で少量ずつエネルギーを解放する脱進機として働くことを見いだしました。1206 年、技術者 al-Jazari はディヤルバクルで巧妙な装置の書物を完成しました。Donald Hill の翻訳によると、その象時計では、象の中の水槽で穴のある鉢が半時間ごとに沈み、沈む途中で書記人形を回します。沈み切ると鷹のくちばしから球が落ち、ドーム上の鳥が笛を鳴らして回ります。Jagyeokru と同じく、落ちる球が動作を始めます。

最も簡単なもの。 沈む鉢は、小穴のある鉢を水に浮かべたものです。サイエンス・ミュージアム・グループは、約 1 時間で沈む西暦 750 年から 850 年のサクソンの青銅鉢の複製と、穴を金で縁取りし約 24 分で沈むスリランカの銅鉢を所蔵しています。

太陽と時計を照合する

水時計はずれるため、天体と照合する必要があります。Borugak の記録は、新時計が観測機器 ganui と「毛ほどの違いもなく」一致したとしています。3 か月後、実録には angbu-ilgu 日時計が Hyejeonggyo 橋と Jongmyo 廟の前に初めて置かれ、通行人が時刻を読めるようになったと記されています。

Angbu-ilgu は空を向いた青銅の半球です。指時針の先端は鉢の中心にあり、針は天の極を向くため、先端の影が格子状の線に落ちます。模型の鉢には時刻線と、昼の長さが同じ節気の各組に対応する 13 本の曲線があります。「日時計での照合」の場面では、太陽が時刻と日付に応じて動き、主光源がそれを追い、パネルに日時計と水時計の時刻が並びます。鉢の線は夜間用の棒と同じ太陽の式を使い、ソウルの緯度で計算しています。

模型が実物より簡単なところ

  • 中間の壺、受水器(内径 30 cm、高さ 2 m)、注ぎ口の寸法、越流係数(上の壺が時計の流量の 1.35 倍を送る)は模型値です。
  • 模型の受水器は太陽時 10:30 に交換し、1 つの浮きで夜全体を測れるようにしています。原物は 2 本の受水器を交互に使いましたが、この展示は交換時刻が分かっているとはしていません。
  • 夜間用の棒は Nujutongui の表でなく、太陽の経路上の等間隔な点に合わせて刻み、日没と日の出は現代の式で計算しています。
  • 動作模型では球が 1 本の通路と 1 本の軌道を走ります。「連鎖機構の内部」は Borugak の記録により近く従いますが、位置と寸法はなお文章の解釈です。
  • 人形、衣装、建物、各地の時計は簡略に描いています。形と色は特定の実物の複製ではありません。
  • 壺は満水で 1 日を始め、途中で足しません。上の壺へ補水したり越流孔を使ったりする番人は、時計をより太陽に合わせて保てたはずです。

よくある質問

Jagyeokru を造ったのは誰ですか?

実録は、Sejong 王の命令で人形とその機構を造ったのは当時武官(hogun)だった Jang Yeong-sil と記しています。同じ記録によると、Jang は細工に優れた Dongnae 出身の官奴で、長く宮中の職人を率いていました。時計は 1434 年第 7 月の初日に使われ始めました。

どこで見られますか?

1536 年の青銅の容器はソウルの韓国国立古宮博物館にあり、同館には 2005 年に設置された動く復元もあります。韓国国立中央科学館は、2021 年の発見を基に棒の機構の新設計を発表しています。

なぜ給水壺が複数必要でしたか?

穴の上の水が深いほど速く出るため(v = √(2gh))、水が減る壺 1 個では時計への給水が次第に少なくなります。この模型での 1 日の遅れは壺 1 個で 111 分、2 個で 36 分、3 個で 3.2 分です。最後の壺を一定水位に保つ越流孔が誤差をなくします。

鐘、太鼓、鉦はそれぞれ何を意味しましたか?

鐘は昼夜の十二時辰それぞれを告げました。太鼓は夜の 5 更の各始まりに、更の番号と同じ回数打ちました。鉦は夜の各点に、点の番号と同じ回数打ちました。

夜の 1 点はどれほどの長さでしたか?

季節によります。このソウルの模型では、1 点は冬至前後で 31.8 分、春秋分で 25.6 分、夏至前後で 19.3 分です。夜は日没の 2.5 gak 後の日暮れから、日の出の 2.5 gak 前の夜明けまでと数えました。

なぜ昼と夜で時の数え方が違ったのですか?

Uri History Net は、日没と日の出に結び付いた時刻制度が日光に従う生活に合い、特に夜には管理が必要だったと指摘します。城門は injeong で閉まり paru で開き、巡回は更ごとに交代しました。ヨーロッパでも、14 世紀に機械時計が広まるまでは不均等な夜の時間を使いました。

Gak とは何ですか?

1 日の 100 分の 1、14.4 分です。Borugak の記録は 1 日を各 8 gak の 12 時辰と端数、合計 100 gak に分け、各 gak を 12 分割しています。朝鮮後期には 1 日 96 gak に変わりました。

浮きはどのくらい速く上がりますか?

この模型では 1 日 1.8 m、1 時間 75 mm、1 分 1.25 mm です。そのためには直径 30 cm の受水器へ毎秒 1.47 mL の一定流量が必要です。

なぜ小球で大球を解放しますか?

散弾大の球の落下には槌を振るだけの力がありません。小球は掛け金を開くだけで、卵大の鉄球が仕事をします。復元ではこれをエネルギー増幅と呼んでいます。

復元時計は原物と全く同じですか?

いいえ。水時計は 1536 年の容器を模し、報時機構は部品が何も残っていないため文献記録から再建しました。2021 年に発見された部品は、すでに棒の機構の新設計につながっています。この展示は可能な限り記録に従い、独自の選択は模型値として示します。

当時、人形付きの水時計は Jagyeokru だけでしたか?

いいえ。Al-Jazari は 1206 年に動く人形付きの水時計を複数記述しており、日本の 671 年の水時計はすでに鐘と太鼓で時を告げていました。Jagyeokru の特徴は、信号が都市全体の昼夜に結び付き、1536 年の後継時計が 360 年使われたことです。

宮外の人々はどう時刻を知りましたか?

音で知りました。宮門の鐘と太鼓が人形の信号を Gwanghwamun まで繰り返し、都の鐘楼が injeong と paru を打ちました。昼間は街路の angbu-ilgu 日時計が通行人に時刻を示しました。

用語

  • Jagyeokru (자격루):「自ら打って知らせる水時計」。
  • Borugak (보루각):時計を収めた建物。
  • Pasuho (파수호):給水壺。
  • Susuho (수수호):受水器。
  • Bangmok (방목):受水器の上にあり、棒が中を上がる角柱。
  • Jujeon (주전):浮き棒とその板。夜間用の棒は季節に応じて交換しました。
  • Gak (각):1 日の 100 分の 1、14.4 分。
  • Si (시):十二時辰の 1 つで、前半(cho)と後半(jeong)があります。
  • Gyeong と jeom (경, 점):夜の 5 更と、各更の 5 点。
  • Hon と sin (혼, 신):日暮れと夜明け。日没の 2.5 gak 後と日の出の 2.5 gak 前。
  • Injeong と paru (인정, 파루):城門を閉じる夕方の信号と、開く朝の信号。
  • Angbu-ilgu (앙부일구):半球形の日時計。

参考資料

解説とシミュレーションは CC BY-NC-SA 4.0(特記のあるものを除く)。

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