물은 기계적 정밀함으로 청동 원통 안으로 똑똑 떨어졌고, 한 방울 한 방울이 떨어질 때마다 시간 그 자체의 개념이 혁명을 맞이하고 있었다.

크테시비오스가 알렉산드리아에서 물로 시간을 잡아둔 날

그리스 이발사의 아들이 1,800년간 세계에서 가장 정확한 시계를 발명한 이야기

알렉산드리아의 그리스 발명가가 물과 역사상 최초의 피드백 메커니즘을 이용해 세계에서 가장 정확한 시계를 만들어냈다.

물은 기계적 정밀함으로 청동 원통 안으로 똑똑 떨어졌고, 한 방울이 떨어질 때마다 채색된 작은 인형은 눈에 띄지 않을 만큼 조금씩 위로 올라갔다. 인형의 지시봉은 옆에 설치된 눈금판을 따라 천천히 상승했다. 기원전 270년경, 알렉산드리아의 크테시비오스 작업장에서 시간 그 자체의 개념이 혁명을 맞이하고 있었다.

이집트의 찬란한 지성의 수도로 이주한 그리스인 이발사의 아들 크테시비오스는 이미 공기압 장치들로 명성을 얻고 있었다—압축 공기로 작동하는 오르간, 나일강 깊은 곳에서 물을 끌어올리는 펌프 등이 그의 작품이었다. 그러나 그의 클렙시드라, 즉 '물 도둑'이야말로 그의 걸작임이 증명될 터였다.

물시계는 크테시비오스 시대에 이미 고대의 기술이었다. 이집트인들은 수 세기 동안 구멍 뚫린 단순한 용기를 사용해왔다. 하지만 이 시계들에는 치명적인 결함이 있었다: 물이 빠지면서 압력이 낮아지고, 흐름이 느려졌던 것이다. 시간 자체가 늘어났다 줄어들었다 하는 듯했다. 변호사들에게 물시계로 측정한 발언 시간이 주어졌던 아테네 법정에서, 정의는 말 그대로 물리학에 의해 왜곡되고 있었다.

크테시비오스는 오늘날까지도 경탄을 자아내는 공학적 우아함으로 이 문제를 해결했다. 그는 이중 탱크 시스템을 만들었다: 물이 상부 저수조에서 중간 챔버로 흘러들어가는데, 이 챔버에는 부력 밸브가 장착되어 있었다—역사상 최초로 알려진 피드백 메커니즘이었다. 물이 너무 높이 차오르면 부력체가 떠오르며 유입구를 부분적으로 막았다. 물이 낮아지면 밸브가 더 넓게 열렸다. 상부 탱크가 얼마나 차 있든 상관없이 유출량은 일정하게 유지되었다.

💡 크테시비오스가 시계의 물 흐름을 조절하기 위해 발명한 부력 밸브 메커니즘은 역사상 최초의 피드백 제어 시스템으로 여겨진다—오늘날 존재하는 모든 온도 조절기와 크루즈 컨트롤의 개념적 조상인 셈이다.