과학기술선현 발자취

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최무선(崔茂宣)
화약을 처음 연구개발한 고려의 과학기술자

최무선(崔茂宣) 어떤 분이신가

최무선 영정

최무선은 1325년(고려 충숙왕 12년)에 태어나서 1395년(조선 태조 4년)에 타계하였다. 최동순의 아들로 양반 출신이며 본관은 경북 영천이다.

선현은 어린 시절 궁궐에서 하던 불꽃 놀이를 보고 화약에 관심을 가지기 시작했다고 하지만, 무관인 그는 고려 말기에 한창 기승을 부리던 왜구의 노략질을 막기 위하여 화약과 총을 만들기로 결심하였던 것 같다. 최무선은 화약 제조기술을 배우기 위해 중국 원나라에 갔었다. 그러나 중국의 국가적 비밀로 엄격하게 통제되어 있었기 때문에 배우기 어려웠다. 국내에 돌아와서 계속 제조 기술을 익히기 위해서 노력했다.

화약을 만드는 데에는 세 가지 재료, 즉 염초, 유황, 분탄(숯가루)이 필요하다. 그 중에서 유황과 분탄을 구하는 방법은 예전부터 알고 있었으며 구하기도 쉬었다. 그러나 염초를 만드는 방법은 어려웠으며 염초를 제조하더라도 위 세 가지 재료를 어떤 비율로 혼합해야 하는가?

최무선은 이러한 문제들을 풀기 위해서 많은 실험을 한 듯하다. 중국인 상인들이 자주 들어오는 무역항 벽란도에서 중국 강남에서 온 염초제조 기술자 이원이라는 자를 알게 되었다. 그를 극진히 대접하는 등의 노력으로 염초를 추출하는 방법을 알아 수많은 실험을 거쳐 결국 흙에서 염초를 추출하는데 성공해 화약 제조의 기술을 완성했다.

간단한 화약을 이용한 무기를 만들어 실험하여 본 그는 마침내 자신을 얻어 화약과 각종 화약을 이용한 무기를 연구하고 만들 화통도감(火筒都監)의 설치를 몇 번의 건의 끝에 허락받아 화약과 화약무기의 본격적인 연구를 1377년 10월부터 시작하였다.

1380년(우왕 6)에 왜구가 500여척의 선박을 이끌고 금강 하구의 진포로 쳐들어왔을 때 원수 나세와 함께 각종 화기로 무장한 전함을 이끌고 나아가 싸워 격파시키는 큰 공을 세웠다.

고려에서는 지문하부사라는 벼슬까지 올랐으며, 조선 초에는 나이가 많아 등용되지는 못하였으나, 죽은 뒤에는 그의 공을 생각하여 의정부우정승?영성부원군을 추증하였다.

최무선 선현의 과학기술 업적

중국에 의해서 독점되던 첨단기술이라고 할 수 있는 화약 제조기술을 1374년에서 1376년 사이에 자립적으로 개발하였다. 중국이 독점적으로 생산하고 수입에만 의존하던 화약을 국내에서 생산할 수 있게 된 것이다. 최무선은 화약 제조기술을 배우기 위해 중국 원(元)나라에 갔었다. 그러나 국가적 비밀로 엄격하게 통제되어 있었기 때문에 완전하게 배우지는 못했다. 국내에 돌아와서도 계속 제조 기술을 익히기 위해서 노력했다.

비무기로 활용하던 화약을 무기에 활용하기 시작했다. 전통적으로 화약은 화기와 같은 무기로 활용되는 것보다는 불꽃놀이와 같은 비무기로 활용되는 것이 주였다. 최무선은 이러한 화약의 활용을 전면적으로 무기에 활용하기 시작했다고 할 수 있다. 그는 화약 제조기술을 터득해가기 전부터 수입한 화약을 이용한 화기의 개발에도 큰 노력을 들인 듯하다. 화약 제조기술 개발에 성공한 이후에는 화약과 화기 제조를 정부에 적극 건의했다. 1377년 10월 정부 공식기관인 화통도감을 발족시키는데 성공하여 최무선의 주도로 화통도감에서 첨단 신무기들인 화기들을 연구·개발하였다. 또한, 중화기로 무장한 화기 발사 전문부대인 화통 방사군을 군대 내에 편성하기도 했다.

화약 제조 기술에 관한 책을 저술함으로써 화약 기술 발전에 공헌하였다. 화약 제조기술을 『화약수련법』, 『화포법』이라는 책으로 편찬했지만 아쉽게도 현존하지 않는다. 그러나 그가 개발한 화약 제조기술은 그의 아들 최해산에 의해서 계승되어 조선 초기의 화약 제조에 그대로 계승되었다.

한국 최초의 로켓으로서 ' 달리는 불 ' 이라는 뜻의 주화를 만들었다. 신기전기화차는 로켓 100발을 장전하여 차례로 발사할 수 있는 틀을 화차에 탑재하여 화차 수레의 발사 각도를 조절한 뒤 동시에 위층에서부터 아래층까지 차례로 100발을 발사했다. 신기전은 고려말 최무선이 제조한 주화를 세종 30년(1448년) 개량하여 만든 조선시대 로켓병기이다.

중,소신기전은 대나무화살대 앞에 쇠촉을 달고 그 다음 원통형 종이통인 약통을 부착하고 끝 부분에는 똑바로 날아갈 수 있도록 날개를 붙였다. 중신기전의 길이는 1,446cm 사정거리는 150m, 소신기전의 길이는 1,060cm 사정거리는 100m 이다. 로겟 발사틀인 신기전기는 1451년(문종 1년)에 발명한 화차의 한 부분으로 중·소신기전 100발을 신기전기에 꽃아 점화선을 함께 모아 불을 붙이면 동시에 위층에서 아래층까지 발사되었다고 한다. 특히 임진왜란 3대 대첩 가운데 하나인 행주대첩에서 신기전기화차의 가공할 위력이 발휘되기도 했다.

(참고: 박재광(2004). 고려말의 화약병기와 최무선, 이달의 과학기술인물 세미나 4, 한국과학사학회)

관련 탐방 장소와 전시물 및 행사

국립현대미술관(한국문화예술진흥원)은 초상화를 소장하고 있으며 경북 영천민속관 앞에는 최무선장군추모비가 세워져 있다. 국립서울과학관 4층에는 우리나라 과학기술인 중 14인을 선정하여 명예의 전당을 만들어 업적을 소개하고 관련 유물을 전시하고 있는데, 최무선 선현이 포함되어 있다.

1993년 8월 7일 해군은 최초의 잠수함 '장보고함'을 실전배치한지 2개월만에 '이천함'에 이어 3번째 잠수함인 '최무선함'을 진수시킴으로써 본격적인 잠수함시대의 장을 열었다. 이잠수함은 1천2백t급으로 세계 각국에 실전 배치된 동급 잠수함 중 성능이 가장 우수한 것으로 평가받고 있다.

별중에 최무선별, 이천별, 장영실별, 이순지별, 허준별 등 우리의 옛 과학자들 이름을 딴 별들이 있다. 국내 연구진이 발견한(2004년) 소행성 5개에 이같이 명명한 별 이름을 국제천문연맹으로부터 승인받게 되었다.

매년 왜구는 고려에 침입하여 약탈을 일삼았으며 내륙까지 왜구로 인한 피해를 입지 않은 지방이 거의 없을 지경이었다. 고려 우왕 6년(1380년) 8월에 왜구는 5백척의 선박을 이끌고 금강하구에 침입하여 큰 밧줄로 배와 배를 서로 엮어 병사를 나누어 이를 지키게 하는 한편 해안 마을에 상륙하여 흩어져 노략질을 자행하였다. 이에 고려 조정에서는 나세 원수와 심덕부, 최무선등 2명의 부원수를 보내 왜구를 치도록 하였는데 이 중 최무선 장군이 설계 감독한 병선 80여척에 역시 장군이 제조한 화통, 화포를 설치하여 군사들과 함께 금강에 이르러 왜적의 선단에 근접하여 일시에 화포를 쏘아대자 적선은 서로 엮어져 있어 일시에 불타 가라앉고 연기는 하늘을 덮었으며 왜구들은 거의가 불에 타 죽거나 물에 빠져 죽었다. 이것을 기려 군산에는 진포대첩비와 기념탑을 세웠다.

경상북도 영천시 군산문화원과 최무선장군기념사업회 주관 최무선장군추모제가 1995년 4월 이달의 문화 인물 선정에 따라 과학행사와 추모 기념행사를 개최 최무선의 업적을 기리는 '과학 경연대회', 유적지 순례 등의 행사를 4월 21일경 개최한다.

(참고: 권은경 등, "최무선 선현의 발자취 찾아서 - 겨레를 빛낸 과학기술 선현 탐방집 4, 과학문화교육연구소, 2004.4)

문헌 속에 기록된 최무선 선현의 행적

"고려사" 제114권에는 나세 등이 진포로 가서 최무선이 만든 화포를 사용해 적선을 소각하였다는 것, 제133권에는 최무선이 건의하여 처음으로 화통도감을 설치하였다는 것, 제134권에는 심덕부, 최무선을 보내어 전함 백 척을 인솔하고 왜적을 추격하여 잡았다는 기록이 있다.

"세조실록" 003권에는 최무선의 사우(詞宇)를 세우는 것, "성종실록" 권206에는 최무선이 중국에 들어가 화포쏘는 법을 배웠다는 것, 그리고 "태조실록" 권007에는 검교참찬 문하부사 최무선이 타계하였다는 것이 기록되어 있다.

(참고: 박성래 외 (2003). 과학기술인 명예의 전당 헌정 대상자에 관한 인물 및 자료조사 연구. 한국과학문화재단.)

성냥개비 대포 만들기

성냥, 클립, 얇은 은박종이 또는 알루미늄 호일 조각을 가지고 성냥개비 대포를 만들 수 있을까?

성냥개비 대포

1. 그림 A처럼 성냥개비 골 부분 아래에 한쪽을 편 클립의 끝부분을 대고 호일로 감싼 후 클립을 빼서 기체가 빠져나가는 통로를 만든다.
2. 다른 클립을 구부려 그림 B와 같이 발사대를 만들고 호일을 감싼 성냥을 올려 놓는다.
3. 호일로 싸여진 성냥 골 부분에 성냥불을 켜 열을 가한다.
4. 성냥개비가 운동하는 모습을 관찰한다.

어느 방향으로 나아가는가?, 어떻게 해서 그럴까?, 가스 배출관 없이 싸여진 성냥에 열을 가한다면 어떤 일이 생길까?, 클립 발사대의 구부러진 정도와 성냥개비의 도달 거리는 어떤 관계가 있을까?, 성냥개비의 도달 거리에 영향을 끼치는 다른 요인은 무엇일까?

(참고: 성냥은 인, 황, 약간의 산소 공급제, 접착제로 이루어져 있는데 그냥 성냥을 마찰 면에 그으면 발화점이 낮은 마찰면 부분의 붉은 인이 마찰열에 의해 먼저 불이 붙고 다른 성분들에까지 옮겨져 크게 불이 켜진다.)

나라를 지키는 "애국"활동은 시대에 따라 다른 모습을 보인다. 몸으로, 칼, 창, 화살로 나라를 지키는 시대도 있었고 최무선 선현과 같이 화약과 대포를 연구개발하여 왜적을 물리치는 충신도 있었다. 만주벌판에서 말타고 총쏘던 애국지사도 있었지만, 땡볕에 농사 짓거나 밤새워 공장일을 잘하는 것으로 애국하는 국민도 있다. 현대는, 그리고 미래에는 더욱 과학기술을 바탕으로서 산업경제 부흥에 공헌하는 과학자, 기술자들이야말로 누구보다도 현대적 애국자적 일을 하는 것이 아니겠는가?

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