넘치면 다 쏟아지는 술잔, 계영배 - CT 촬영이 밝혀낸 진짜 원리

옛날 사람들이 술을 마시다가 스스로를 다잡기 위해 만든 잔이 있습니다. 바로 계영배(戒盈杯)입니다. 이름부터 뜻이 분명합니다. '가득 차는 것(盈)을 경계(戒)하는 잔(杯)'. 욕심을 부려 잔을 가득 채우려 하면, 오히려 술이 밑으로 다 새어버리는 신기한 구조로 만들어진 술잔입니다.

계영배에 얽힌 이야기

계영배의 유래에 대해서는 몇 가지 이야기가 전해집니다. 그중 하나는 고대 중국에서 제사를 지낼 때 과한 욕심을 경계하려는 목적으로 비밀리에 만든 의기(儀器)에서 비롯됐다는 것입니다. 공자가 제나라 환공의 사당을 찾았을 때, 환공이 생전에 과욕을 경계하기 위해 사용했다는 그릇을 보았다는 일화도 전해집니다.

조선에서는 이 잔을 실학자 하백원이 설계하고, 당대 이름난 도공 우명옥이 빚었다는 이야기가 전해집니다. 우명옥은 뛰어난 도자기 기술로 큰 재물을 벌었지만 방탕한 생활로 탕진했고, 이를 반성하며 스승에게 돌아가 만든 작품이 바로 이 술잔이라는 전설입니다.

술이 넘치면 왜 다 쏟아질까

계영배가 신기한 이유는 겉모습이 아니라 그 안에 숨겨진 구조 때문입니다. 잔 중심부에는 잔 높이의 약 70% 정도 되는 관이 세워져 있습니다. 술을 채우다가 이 70% 높이를 넘기는 순간, 잔 바닥에 뚫린 구멍으로 술이 전부 빠져나가 버립니다.

이 현상의 원리는 사이펀(siphon) 원리입니다. 술이 특정 높이에 다다르면 관 안의 대기압과 위로 솟아오르려는 액체의 압력이 같아지는 지점이 생기고, 이 균형이 깨지는 순간 관을 타고 액체가 낮은 쪽으로 흘러내리게 됩니다. 물이 든 컵보다 낮은 곳에 그릇을 두고 관을 연결하면 물이 저절로 흘러가는 원리와 같습니다.

CT 촬영으로 새롭게 밝혀진 사실

계영배는 잔 내부에 관이 숨어 있는 구조라 겉만 봐서는 정확한 작동 원리를 확인하기 어렵습니다. 그래서 문화재 연구에서는 컴퓨터 단층촬영(CT)을 활용해 내부 구조를 조사하는 경우가 많습니다. 잔을 깨뜨리지 않고도 내부의 관 모양과 배치를 정밀하게 들여다볼 수 있기 때문입니다.

이러한 CT 조사를 통해 계영배에는 한 가지 형태만 있는 게 아니라 관형(管形)과 종형(鐘形), 두 가지 형태가 있다는 사실이 새롭게 확인됐습니다. 겉모습은 비슷해 보여도 내부에서 액체를 흘려보내는 구조 설계 방식에 차이가 있었던 셈입니다. 또한 이 조사로 술이 넘치지 않는 이유가 앞서 설명한 사이펀 원리라는 점도 다시 한번 과학적으로 확인됐습니다.

마무리

계영배는 단순한 도자기 공예품이 아니라, '넘치지 않게 산다'는 삶의 태도를 그릇 하나에 담아낸 물건입니다. 그리고 현대의 CT 촬영 기술 덕분에, 옛사람들이 눈에 보이지 않는 곳에 숨겨둔 과학적 설계까지 확인할 수 있게 됐습니다. 옛 물건 안에 숨은 원리를 하나씩 밝혀내는 과정을 보면, 조상들의 지혜가 생각보다 훨씬 정교했다는 걸 새삼 느끼게 됩니다.