2000년 전 '아날로그 컴퓨터' 안티키테라 기계, 어떻게 하늘을 계산했나

1900년 봄, 튀니지로 향하던 그리스 해면 채취 잠수부들이 폭풍을 피해 안티키테라 섬 근처에 배를 댔다. 잠시 바닷속을 살피던 이들은 수심 45m 난파선에서 청동상과 도자기, 그리고 정체를 알 수 없는 부식된 금속 덩어리를 건져 올렸다. 그 덩어리가 학계를 100년 넘게 붙든 안티키테라 기계(Antikythera Mechanism)다. 오늘날 남은 것은 82개 조각, 원래의 3분의 1가량뿐이지만, 그 안에는 고대 세계 어디에서도 발견된 적 없는 정밀 기어 장치가 숨어 있었다.

크랭크 하나로 하늘 전체가 움직인다

작동 원리 자체는 뜻밖에 단순하다. 옆면의 손잡이(크랭크)를 돌리면 맞물린 청동 톱니바퀴들이 연쇄적으로 회전하고, 각 기어의 잇수 비율이 하나의 천문 주기를 그대로 담는다. 예컨대 태양과 달의 위상이 다시 맞아떨어지는 19년 주기(메톤 주기)를 기어비로 구현해, 앞·뒷면 눈금판의 바늘이 실제 하늘의 움직임을 따라가게 했다. 사람이 별을 관측하는 대신, 손으로 시간을 '돌려' 미래의 하늘을 미리 읽는 계산기였던 셈이다.

무엇까지 계산했을까

단순히 날짜만 세는 물건이 아니었다. 여러 눈금판이 서로 다른 주기를 동시에 보여 주도록 설계돼 있었다.

2021년 영국 UCL 연구진(마이클 프리스 팀)이 사이언티픽 리포츠에 발표한 복원 모델은, 앞면 눈금판이 태양·달뿐 아니라 당시 알려진 다섯 행성의 운동까지 함께 나타내는 '우주 모형(Cosmos)'이었을 가능성을 제시했다.

부서진 청동 조각에서 어떻게 알아냈나

사실 이 글에서 가장 흥미로운 대목은 '무엇을 계산했나'가 아니라 '2000년간 부식된 조각에서 그걸 어떻게 알아냈나'이다. 연구자들은 고해상도 X선 CT로 겉으로 보이지 않는 내부 기어의 잇수를 세고, 표면에 눌린 미세한 그리스어 명문(설명서 역할)까지 판독했다. 2024년에는 글래스고 대학 연구진이 한발 더 나아갔다. 이들은 중력파 검출에 쓰던 통계 기법(베이즈 분석)을 동원해, 달력 링에 원래 몇 개의 구멍이 뚫려 있었는지를 추정했다. 결론은 365개(이집트력)나 360개가 아니라 354개 안팎—달의 1년에 거의 정확히 맞는 값이었다. 구멍 간 평균 오차는 0.028mm에 불과해, 제작자의 정밀함이 다시 한번 드러났다. 이 분석의 자세한 내용은 글래스고 대학 공식 발표 자료에서 확인할 수 있다.

왜 '시대를 앞섰다'고 할까

여러 자료를 대조해 보면, 안티키테라 기계를 특별하게 만드는 것은 '무엇을 알았나'보다 '그 지식을 기계로 옮겼다'는 점이다. 천체의 주기를 관측으로 아는 문명은 여럿이었지만, 그 주기를 톱니바퀴 잇수로 번역해 손으로 돌려 재현한 사례는 고대 세계에 이것 하나뿐이다. 배가 가라앉은 시점은 대략 기원전 70~60년으로 추정된다. 누가, 어떤 공방에서 만들었는지는 여전히 열린 질문으로 남아 있다.

자주 묻는 질문