- 상위 문서 : 판타지를 여행하는 현대인을 위한 안내서
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| 개별 안내서 | ||||
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목차
1 적용 예
1.1 기중기
정약용 선생이 만든, 거중기 같은 도르래의 원리를 이용한 초보적인 기중기는 해당 시대 기술력에 큰 상관 없이 원리만 안다면 만들 수 있다. 심지어 5천년 전 이집트에서 피라미드 만들 때부터 썼다는 연구도 있다.
다만 실물을 만들 때 재료의 특성이나 강성 정도는 잘 이해해야 와그작 주저앉거나 줄이 끊어지는 사태를 피할 수 있을 것이다. 게다가 이런 사고가 벌어지면 사상자가 크게 날 수도 있다. 따라서 본인은 아이디어나 설계도 레벨까지만 제공하고, 실물 제작은 인맥을 최대한 동원하여 실력있는 장인들에게 일임하며, 수시로 제작상황을 파악도록 하자.
1.2 난방장치
주거환경은, 여러 의미가 있지만, 그 근본은 추위와의 투쟁을 위해 존재한다고 봐야한다. 즉, 거주지에 맞는 효율적인 난방장치는 주거환경의 향상과 동일하다고 해도 과언이 아니다.
일단, 극 초기는 문자그대로 집안에 모닥불을 때는 건데……. 이건 집안에 연기가 찰 수 있다는 문제점에다, 열기의 8할은 허공으로 날아간다는 문제점이 있다. 일단, 모닥불 주변을 자갈로 둘러치는걸로 불을 어느정도 키울 순 있지만, 저 문제는 근본적으로 해결이 안된다.
구들장을 만들어 온돌을 만들어 불을 때는 경우, 발부터 따뜻해진다는 점에서 여러모로 장점이 많지만, 장작이 많이 필요하다는 단점이 있다. 장작을 구할 방법이 한정되어 있다면 피하는게 좋다.
보일러를 만들어 물이 지나는 구리 관을 바닥에 매몰시켜 물을 끓여 현대식 온돌난방을 하는것도 방법이지만, 관 접합부에서 물이 새는 문제를 비롯해, 구리관 생산문제 등, 여러 기술적인 난관이 있기에 언제 어떤 시대에서나 부담없이 쓸 수 있는 방법은 아니다.
고로, 효율좋은 난로를 만들자. 난로 안에서 뜨거운 공기가 최대한 오래 머물도록 열기통로를 만들어 주는것과, 연료의 연소로 인해 발생하는 연기를 최대한 방 바깥으로 내보내는것이 효율좋은 난로를 만드는 핵심이 된다. 각국의 전통난로나, 프랭클린 스토브에 대한 지식을 기억 해 두면 도움이 될 수도 있다.
1.3 온도계
일단 단면이 균일하고 기다란 유리관을 만들어(유리를 만들 수 있는 문명이나, 혹은 유리를 직접 만들어야 한다.) 수은이 가득 담긴 용기에 담근 다음 유리관 입구가 수은 밖으로 나오지 않도록 꺼낸다.
그럼 유리관 안은 진공상태에서 수은만이 존재하게 되는데, 유리관 안의 수은주는 계속 내려오다가 기압 때문에 어느순간 멈춘다.(토리첼리의 실험에서 최초로 알아낸 사실로 1기압에서 용기의 수은면으로부터 약 76cm 높이에 수은주가 멈추니 기압계로 쓸 수 있다.) 이대로 유리관을 밀봉하고 녹기 시작하는 얼음과 끓는 물에 담그어 수은의 높이를 측정하여 표시를 한 뒤, 이것을 0도와 100도로 규정한 뒤, 그 사이를 백등분하여 눈금을 표시하면 초기의 섭씨온도계가 된다.
아, 0도 이하와 100도 이상을 측정하고 싶다면 위에서 표시한 눈금의 길이를 측정해 그 길이만큼 0도와 100도 범위 밖에 눈금을 표시하면 된다. 수은의 특성 상, 영하 35도에서 영상 360도까지 측정할 수 있지만 0도에서 100도 범위밖의 온도측정은 오차가 크니 매우 정밀한 온도조절에서 써먹긴 힘들다. 그리고 진시황처럼 되고 싶지 않다면 수은이 새어나오는 것을 주의해야한다
더욱 정밀하게 만드려면 수은의 순도가 중요하니 이중증류와 기름제거 및 반복적인 세척과 여과가 필요하고, 시차의 왜곡을 최대한 줄이기 위해 유리관의 두께도 최대한 얇아야 하며 단면도 균일해야한다.
물론 기존의 기술자나 과학자들처럼 숙련으로 익힌 감이나 선천적 감각에 의지하여 온도를 때려맞추던 것에 비하면 훨씬 정밀한 온도측정을 할 수 있으니 화학물을 만들 때 많은 도움이 될 것이다.
수은의 유독성이 걱정이라면 알콜 온도계를 만들어보자. 기본구조는 같되, 염색한 알콜을 넣으면 된다. 정확도야 수은온도계보다 떨어지지만, 이쪽은 독성이 없으니 만들기 편하다.
참고로 초기에는 유리구들을 이용해 밀도차로 온도를 재는 갈릴레이 온도계가 있었지만 시원찮았다. 온도에 따라서 작동하는 장치를 만들어 볼 생각이면 바이메탈 온도계도 괜찮다. 기본적으로 '열팽창율이 서로 다른 두 금속'을 단단히 붙인 '바이메탈'이 핵심. 이 바이메탈은 온도가 변화하면 그 변화에 따라서 휘어지는데, 이 바이메탈에 뭔가 연결함으로서 '일정 온도일때 작동하는 기계'같은것도 만들 수 있게 된다. 어떤식으로 이을지는 머리를 굴려야 할 테고, 바이메탈이 몇도일때 얼마나 굽혀지는지는 하나하나 기록 해 놔야 할 터지만(...).
1.4 삼각함수
고등학교 수준 삼각함수 및 물리 지식만 갖고도 곡사 발사장비(대포를 포함해 발리스타 · 트레뷰셋 등의 투석기도 가능하다)를 막 운용하기 시작한 문명에 이를 적용하면 기막힌 아이디어의 새로운 전술로 높은 평가를 받을 것이다. 그 때가 15세기 이전이라면 당신은 역사에 이름을 남길 수도 있다.
1.5 선풍기
아르키메데스의 나선식 펌프도 만드는데 선풍기(날 설계나 동력 공급, 안전 문제 등을 신경써야 하겠지만)를 못 만들 이유는 어디 있을까. 게다가 바람을 일으키는 장치라는 걸로 상류층의 호기심을 자극할 수 있다. 그리고 더운 여름날 하루종일 부채질해야 하는 시녀들에게 인기 폭발!
스털링 기관을 응용한다면 등불 하나로 작동하는 선풍기를 만들 수도 있다. 근대 독일에는 그런 물건이 실제로 팔렸다. 그러나 이걸 중세 시대 기술 수준으로 만들려면 은근히 난이도가 있을 것이다. 밀폐라는 게 쉬운 일이 아니니까. 자세한 것은 해당 항목 참조.
가장 값싸고 효율적이며 구하기 쉬운 동력을 이용해도 좋다.
어쨌든 응용하면 환풍기 등을 만들 수도 있고, 제련시설에 응용할 수도 있다. 그리고 여기서 얻은 프로펠러 기술과 동력원이 갖춰지면 비행기나 헬리콥터에도 도전해 볼 수 있다. 물론 이는 기술적 난이도가 굉장히 높기 때문에 당대에 이루기는 힘들겠지만, 대략적인 아이디어와 작동 매커니즘 같은 것을 기록해두면 후배 공돌이들에게 큰 도움이 될 것이다. 이런식으로 몇 백 년 뒤의 과학자들이 당신에게 느낄 경외심을 상상해 보거나, 초고대문명 떡밥을 흘리고 다니며 즐기는 것도 어쩌면 괜찮은 유희가 될지도 모른다. 혹시 레오나르도 다 빈치가?
1.6 아르키메데스의 원리
이건 중세라기보다는 고대 수준의 발견인지라 그렇게 유용할지 의문이지만, 이미 알고 있는 사람이 많다고 해도 밥벌이 기술로는 충분히 써먹을 수 있다. 금화나 은화의 순도 검사를 통해 위조화폐 감별을 해 주면 된다. 물론 당신만 이 기술을 갖고 있는건 아닐 것이다. 당장 아르키메데스 가 어느 시대 사람인지 생각해보자.
놀랍게도 현대에도 이 기술로 먹고 살았다는 사람이 있으니, 당신이 상업적 재능만 있다면 충분히 이용해 먹을 수 있을 것이다.
1.7 아르키메데스의 나선식 펌프
제작자가 아르키메데스인 만큼 이미 오래전부터 만들어진 물건이지만, 당시에는 연비(인력) 문제로 잘 쓰이지 않았다. 하지만 이 녀석도 도르래나 기어 · 벨트 등을 이용해서 풍차나 소 · 말 등을 이용한 동력원에 연결하면 펌프가 된다.
가늘고 긴 원통 속에 나선의 날개를 단 축을 넣은 뒤, 이것을 비스듬히 한쪽 끝을 물 속에 넣고, 축을 회전시키면 아래쪽의 물이 날개를 타고 올라온다.
밑에 나오는 염전이나 토목공사에서 배수작업을 할 때 써먹으면 좋다. 물론 한번에 다량의 펌프를 쓰는게 좋다. 만약 소형 풍차를 설치하기 좋은 위치라면 성이나 대형 건물의 상수도관을 설치해서 써먹을 수 있다.
1.8 중력 가속도
애초에 9.8 m/s²의 가속도로 물체가 낙하한다는 것을 아는 것부터가 상당히 유리한 시작이라고 할 수 있다. 투석기부터 시작해서 대포까지 탄도 계산에 상당히 도움이 된다! 다른 행성이라서 중력가속도가 다르다면? 걱정할것 없다. 애드우트 기계를 만들어서 중력가속도를 측정할수 있다! 그전에 저울하고 시계를 만들어야 겠지 단, 공기저항은 없다는 가정하에 계산하는 것이다, 공기저항까지 감안하고 계산하는 수준은 미분방정식이 필수다! 물리학은 수학입니다. 이때쯤 되면 현대의 후장식 대포가 실용화된 때쯤 되어야 하므로 아직 여유시간이 있긴 하다.
1.9 피뢰침
해당 문명이 고산지대의 문명이라면, 만일 번개를 숭배한다면, 숲 속에 있어서 낙뢰로 인한 화재를 피할 수 없다면? 오오! 안심하라. 피뢰침을 만들어서 땅에 박아놓으면 낙뢰가 피뢰침으로 떨어질 것이고 당신은 낙뢰의 피해를 막는 사람, 심지어 낙뢰의 신으로 취급받아 신성시 될 수 있다.
기본적으로 피뢰침 만드는 법은 어렵지 않다. 현대처럼 고정된 건물에 수십 년씩 내구력을 보장해야 하는 것도 아니니 그냥 금속 막대기를 땅에 꽂아놓기만 하면 된다. 효율을 높이고 싶다면 끝을 뾰족하게 만들자. 당신이 땅에 박아놓은 3m 정도의 막대기에 낙뢰가 내리꽂는 것을 본 사람들은 당신을 숭배할 것이다. 다만 이 방법을 쓸 때는 낙뢰가 피뢰침에 떨어지는 것을 가까이에서 봐야 하므로 당신과 추종자들이 감전되지 않도록 조심해야 한다. 실제 발명자인 벤저민 프랭클린의 경우 피뢰침을 만들기 전에 연으로 실험을 했는데 안전장치는 고작 손수건 한 장이었다. 재수가 없었다면 프랭클린과 그의 옆에 있었던 아들은 번개맞고 비명횡사 했을 것이다. 불타 죽을 수도 있다. 먼 훗날, 번개신이 승천한 날로 명절이 될 수 있을지도 모른다?