알쓸신시<4> - 시간의 조절(Regulating)...부제 : 부먹 Vs. 찍먹? Highend

https://www.timeforum.co.kr/brand_HighendIndependent/17108475

참고로 이 글은 알쓸신시<1> 을 먼저 읽으신 후 보시면 더 좋습니다.

알쓸신시<1>편에서는 기계식 시계의 조정Adjusting에 대해 알아봤고, 이를 간단히 정의 내리자면 "무브먼트 조립시 시간 오차를 '0' 으로 만들기 위한 여러가지 행위" 라고 표현할 수 있습니다.

그리고 이제 알쓸신시<4>편에서는 기계식 시계의 시간 조절Regulating, 즉 조정이 끝난 시계를 실사용할 때 발생하는 시간 오차를 조절하는 방법에 대해 알아보려 합니다.

오랫동안 기계식 시계는 시간의 조절을 헤어스프링의 길이와 밸런스휠의 관성을 통해 조절해 왔습니다.

헤어스프링의 길이는 길이가 길수록 진폭이 커져 시간이 느려지고, 반대로 길이가 짧아지면 시간이 빨라지게 됩니다.

밸런스휠의 관성은 밸런스휠의 스크류를 바깥쪽으로 빼면 관성 모멘트가 증가, 회전 속도가 느려지면서 시간이 느려지고, 반대로 스크류를 안으로 돌려 넣으면 관성 모멘트가 감소, 시간이 빨라지게 됩니다.

그리고 이 헤어스프링과 밸런스휠을 이용한 시간조절은 1930년대 재료공학의 발달로 변화를 맞이합니다.

이제 사람들은 니바록스 같은 보다 완벽한 헤어스프링, 글루시두르 같은 보다 이상적인 밸런스휠을 얻음으로 해서 큰 폭의 시간조절이 필요치 않게 되었습니다.

시계를 온도차에서 해방시킨 이들 합금소재들의 등장 덕분에,

항상 탑 플레이트 윗쪽에 커다랗게 위치하던 레귤레이터가 점점 작아져서 밸런스 콕 쪽으로 옮겨지게 되었고,

밸런스휠은 온도 보정을 위한 절단부위가 사라지게 되었죠.

그리고 기계공학이 더 발전함에 따라 시계는 더 정확해지기 시작합니다.

이제 완벽하게 조정Adjusting되어 나오는 기계식 시계들은 아주 작은 폭의 조절로도 충분히 시간을 조절할 수 있게 되었습니다.

그래서 그 이전의 시간조절 방식, 즉 큰 폭의 조절은 헤어스프링의 조절을 통해서 하고 작은폭의 조절은 밸런스휠의 스크류를 통해 하던 방식이 이제는 하나만 선택해도 가능하게 되었습니다.

그럼으로 해서 현대 기계식 시계의 시간의 조절은 크게 두가지 파로 나눠지게 되었습니다.

헤어스프링이 온도에도 별 변화 없고 길이도 보다 정밀하게 재단되어 나오게 됨으로서 굳이 헤어스프링에 손을 댈 필요 없이 밸런스휠의 관성 조절을 통해서만 시간을 조절하자는 파와,

밸런스휠이 이제 점점 더 완벽하게 둥글게 둥글게 만들어짐에 따라 굳이 밸런스휠에 스크류 같은것을 붙일 필요 없이 헤어스프링의 길이 조절만으로도 시간 조절은 충분하다는 파가 그것입니다.

전자는 헤어스프링과 무관하다는 뜻의 프리스프렁FreeSprung 또는 관성 조절기Inertia Regulator라고 불리며,

후자는 이전에 헤어스프링의 길이를 조절하는 도구인 레귤레이터를 플레이트에 큼직하게 새겨진 눈금Index을 이용해 조절한 것에 빗대어 인덱스 레귤레이터Index Regulator, 또는 스크류 없이 매끈하게 둥근 밸런스휠 때문에 스무쓰 밸런스Smooth Balance라고 불립니다.

인덱스 레귤레이터의 기본 구조는 레귤레이터Regulator(8)와 그것과 연결되어 있는 레귤레이팅 핀Regulating Pin(7) 입니다.

레귤레이팅 핀은 2개의 이빨을 가지고 있고 그 사이로 헤어스프링이 통과하여 그 헤어스프링의 끝이 스터드Stud(5)에 고정되게 됩니다.

전체 헤어스프링 중 스터드에서 레귤레이팅 핀(5-7) 까지가 비활성Inactive 부위, 그 나머지가 유효 스프링 부위로 이 부위가 길수록 시간이 느려지고 짧을수록 시간이 빨라집니다.

레귤레이터로 레귤레이팅 핀을 움직여서 이 헤어스프링의 유효 스프링 길이를 조절함으로서 시간을 조절하는 것입니다.

이때 헤어스프링은 레귤레이팅 핀에 꽉 물리는 것이 아니고 핀의 2개의 이빨 사이를 자유롭게 통과할 수 있습니다. 다만 헤어스프링이 확장될 때 바깥쪽 이빨, 수축될 때 안쪽 이빨에 닿음으로서 움직임에 제한이 걸리는 것입니다.

이런 방식의 조절은 헤어스프링에 직접 개입함으로서 넓은 범위의 시간을 조절할 수 있고 이쑤시개를 사용해서 조작할 수 있을 정도로 조작이 비교적 간단하다는 장점이 있습니다.

반면, 정밀한 조절이 어렵고 충격에 의해 레귤레이터가 움직일 가능성이 큽니다.

이러한 문제점들은 요즘 나오는 마이크로 레귤레이터로 해결하고 있습니다.

대표적인 마이크로 레귤레이터가 스완넥 레귤레이터, 트리오비스 레귤레이터 등으로서...

이들은 모두 나사를 돌려 조절의 정도를 정밀하게 할 수 있고, 레귤레이터가 나사로 고정되어 있기 때문에 충격에 의해 움직일 가능성이 적습니다.

인덱스 레귤레이터의 또다른 문제는 레귤레이터를 움직여 레귤레이팅 핀으로 헤어스프링의 길이를 조절할 때 헤어스프링이 당겨짐으로 인해 헤어스프링의 축이 기울어질 수 있다는 것입니다.

헤어스프링은 수축, 팽창 하면서 밸런스휠을 왼쪽 스윙, 오른쪽 스윙 시키게 되고 이때 롤러 보석Roller Jewel이 팔렛 포크Pallet Fork를 때려서 틱-톡, 틱-톡 규칙적으로 이스케이프먼트 휠을 제어하게 됩니다(In Beat).

이때 만약 헤어스프링의 축이 기울게 되면 왼쪽스윙, 오른쪽 스윙의 길이가 달라지게 돼서 이 차이가 누적되면 팔렛 포크의 보석이 이스케이프먼트를 제대로 때리지 못하는 경우가 생깁니다(Out of Beat).

이를 비트 에러Beat Error라고 합니다.

인덱스 레귤레이팅 방식은 헤어스프링의 축을 기울게 해서 이런 비트 에러를 유발시키기 쉽습니다.

다행히 요즘 나오는 무브먼트들은 대부분 헤어스프링의 끝단 고정인 스터드가 밸런스 브릿지에 고정되어 있지 않고 움직일 수 있는 방식으로 되어있어(Mobile Stud Holder) 레귤레이팅시 헤어스프링의 축이 삐뚤어 졌을 때 이를 움직여 교정할 수 있도록 되어 있습니다.

프리스프렁은 이전의 전통적인 방식인 밸런스휠의 스크류를 넣다 뺏다 하는 방법이 사용되다 1949년 파텍 필립에 의해서 자이로맥스Gyromax가 발명되었습니다.

밸런스휠의 스크류는 사실 이전의 Bimetalic, Split 밸런스휠 시절에 밸런스휠의 온도차 보정을 돕는 용도가 주 목적이었으나(까먹으셨으면 알뜰신시 1편으로...) 글루시두르 밸런스휠의 등장 이후로는 온도차 보정 용도는 사라지고 밸런스휠의 자세차 보정이나 관성 모멘트를 이용한 시간조절 목적으로만 사용되고 있었습니다.

전통적, 관습적으로 사용되었고 미관상 매우 아름다운건 사실이나 사실 조그마한 밸런스휠에서 더 조그마한 스크류를 넣다뺏다 조정하기는 상당히 힘든 일이었으며 온도차 보정이 필요 없는 글루시두르 밸런스휠에서 단지 관성 모멘트 조절을 위해서라면 굳이 스크류 타입을 고집할 필요는 없었기에 파텍은 말발굽 모양의 자이로맥스를 발명했습니다.

자이로맥스의 조정은 스크류 타입보다 용이했고 스크류가 바깥으로 툭 튀어나와 있는 스크류 타입보다 조금 더 큰 밸런스휠을 만들 수 있다는 부수적인 장점도 있었습니다.

초기에는 고진동에서의 공기저항이나 먼지 등이 달라붙는 오염 측면에서도 스크류 타입에 비해 장점이 있다고 여겨졌으나 지금에 와서는 큰 차이가 없다는 것이 밝혀 졌습니다.

하지만 스크류 타입은 아름답기도 하고, 무엇보다 전통적인 방식이기 때문에 현재까지 살아남아 있습니다.

보수적인 스위스 시계 업계에서 관습이란 얼마나 무서운 것인지...불편한 스크류 방식을 사용 하면서도 자이로맥스의 밸런스휠 크기에 대한 장점을 취하기 위한 절충형도 있습니다.

롤렉스에서는 스크류를 아예 밸런스휠 안쪽으로 넣어버렸고,

굳이 밸런스휠을 복잡한 모양으로 만들어서라도 스크류를 쓰기도 합니다.

이런 프리스프렁 방식의 단점은 딱 봐도 인덱스 레귤레이터보다 조절이 어렵고, 밸런스휠의 관성 모멘트만을 사용해서 조절을 하는 것이기 때문에 시간 조절 범위가 매우 좁다는 것입니다(30초에서 최대 1분을 넘기 힘듭니다).

프리스프렁 방식의 장점은 헤어스프링에 관여하지 않는다는 것입니다.

사실 보다 정밀하게 시계를 만들 수 있게 된 현대에는 조절Regulating이 어쩌면 의미없는 일이 되어버렸습니다.

일정 수준 이상의 고급 시계들이 조정Adjusting을 완벽하게 하고 나온다면 그 시계는 조절Regulating할 필요가 없습니다.

만약 조절이 필요할 정도로 오차가 발생한다면 그 시계는 조절이 필요한 게 아니라 오버홀이 가까이 온 것이거나 다른 고장에 의한 오차일 가능성이 큽니다.

하지만 인덱스 레귤레이터의 경우 조절Regulating 이라는 행위를 하지 않더라도 항상 헤어스프링과 접촉이 유지됩니다.

평상시 상태라도 레귤레이팅 핀에 의해 항상 헤어스프링이 접촉되기 때문에 오랜 시간이 흐르면 헤어스프링이 약화될 가능성이 있습니다.

이 접촉은 헤어스프링의 진동에도 영향을 주어 조금씩 조금씩 등시성에 영향을 받게 됩니다.

이런 영향은 레귤레이팅 핀의 두 이빨 사이가 넓을수록 커지게 되기 때문에 고급 마이크로 레귤레이터들은 레귤레이팅 핀의 이빨 사이를 가급적 좁게 유지하려 하지만 태생적인 구조 때문에 완벽히 해결할 수는 없습니다.

프리스프렁의 경우 애초에 헤어스프링에 전혀 관여를 하지 않기 때문에 상기와 같은 일은 발생하지 않습니다.

프리스프렁과 인덱스 레귤레이터의 장단점을 요약하자면 다음과 같습니다.

프리스프렁 장점 ; 헤어스프링에 관여하지 않아 높은 등시성을 안정적으로 유지할 수 있고 헤어스프링의 내구성이 높다

                     단점 ; 시간조절 범위가 좁고 정밀도 높은 부품이 필요하며 조절시 특수한 도구와 숙련이 요구된다

인덱스 레귤레이터 장점 ; 시간조절 범위가 넓다 비교적 간단한 부품들로 쉽게 조절이 가능하다

                                  단점 ; 정밀한 조절이 어렵고 레귤레이팅 핀과 헤어스프링과의 지속적인 접촉 때문에 장기적으로 등시성과 헤어스프링의 내구성이 약화될 수 있다

현재 스위스 시계 업계는 더이상의 유의한 혁신적인 진보 없이(최근의 오메가 METAS로 대표되는 실리콘 부품에 의한 항자성 혁명은 예외로...) 1755년에 발명된 스위스 레버 이스케이프먼트만 100년 넘게 우려먹고 있다 보니깐 무브먼트의 차별과 고급화를 프리스프렁 쪽으로 가져가고 있는 트랜드인 것 같습니다.

빅5 브랜드 무브먼트 거의 대부분이 프리스프렁을 사용하고 있으며(응...VC는 열외...)

롤렉스는 진작에 모든 무브먼트에 프리스프렁을 적용하고 있고...

오메가도 새로운 무브먼트는 모두 프리스프렁...

하다못해 보메Baume & Mercier나 해밀턴 같은 미들 레인지까지 프리스프렁의 사용이 확대되고 있습니다.

하지만 프리스프렁이 과연 100% 정답인가에 대한 의문이 항상 들곤 합니다.

우리는 항상 원인과 결과를 착각하곤 합니다.

프리스프렁을 사용하면 정확도가 높은 고급 시계다...

맞는 말일까요?

사실 프리스프렁은 고급 시계에밖에 사용할 수 없습니다.

헤어스프링이나 밸런스휠, 기타 무브먼트 부품의 가공이 떨어지는 시계는 넓은 오차범위를 조절해야 하기 때문에 짧은 범위밖에 조절할 수 없는 프리스프렁을 사용할 수 없죠.

따라서 지금까지는 프리스프렁이 정확도가 높은 고급시계에서만 사용되었기 때문에 프리스프렁 = 정확도가 높은 고급시계라고 생각하기 쉽습니다.

하지만 프리스프렁은 시계의 성능에 영향을 미치는 기술이 아닙니다.

시계의 시간을 조절하는 방식일 뿐입니다.

즉, 고급 시계에 프리스프렁을 많이 사용할 뿐이지 프리스프렁을 써서 고급시계가 되는것은 아니라는 거지요.

제작 회사의 선전과 그럴듯한 프리스프렁에 대한 시계 이론을 공부하고 나면 자칫 프리스프렁에 관한 환상을 가질 수 있습니다.

이론과는 달리 실제 프리스프렁을 사용하면서 우리가 맞닥뜨릴수 있는 경우의 수는 다음과 같습니다.

1. 허용 범위내의 오차가 꾸준히 유지된다.

- 거의 대부분의 경우에 해당됩니다. 프리스프렁을 사용할 정도의 고급 시계는 사실상 시간 조절이 필요 없는 경우가 많습니다.

2. 허용 범위의 오차를 살짝 넘는다.

- 이 경우 우리는 시계를 가지고 CS로 가서 프리스프렁을 사용해 오차를 조절해 줄 것을 요구하게 됩니다.

하지만 프리스프렁 조절은 숙련된 기술과 경험이 필요합니다. 거의 대부분의 CS에서는 조절의 어려움과 귀찮음 때문에 기계식 시계의 특성상 이정도 오차는 그냥 사용하고 오버홀시 조절할 것을 권장합니다. 즉, 조절을 거부당하는 경우가 대부분 입니다.

3. 허용 범위의 오차를 많이 넘는다.

-프리스프렁을 사용할 정도로 고급 시계에서 허용 범위를 많이 넘어가는 경우는 대개 자성을 먹거나 시계에 충격이 가해졌거나 오버홀 시기가 가까워져 온 경우입니다. 이런 경우 프리스프렁으로 조절할 게 아니라 해당 원인에 대한 수리나 오버홀을 해야 합니다.

즉, 프리스프렁을 사용할 경우 여러분은 그 어떠한 경우에도 프리스프렁을 써먹을 경우가 거의 없다는 것입니다.

그럼에도 불구하고 프리스프렁은 더 비싸고 오버홀 비용도 더 많이 들고 수리비도 더 많이 듭니다.

이쯤 되면 경우에 따라서는 차라리 집에서 뒷뚜껑 열고 이쑤시개로 손쉽게 조절할 수 있는 인덱스 레귤레이터가 나을 수도 있다는 생각이 듭니다.

기계식 시계에 적용되는 대부분의 기술은 이론적으로는 완벽해 보여도 실제 사용에서는 한계를 보여 줍니다.

프리스프렁은 조절시 헤어스프링을 건드리지 않는다는 장점을 내세우지만 밸런스휠의 밸런스를 건드릴 수 있습니다.

숙련되지 않은 기술자가 조절하면 자칫 5자세차 수정을 다시 해야할 수도 있습니다.

스크류를 돌릴 때 조금만 힘을 세게 줘도 밸런스 스태프가 삐뚤어질 위험도 있죠.

최근에는 프리스프렁을 사용하면 정확도가 높은 고급 시계라는 잘못된 명제를 이용한 상술도 나오기 시작했습니다.

해밀턴에서 근래에 나오기 시작한 무브먼트인 파워메틱 80 입니다.

파워 리접이 80시간으로 늘고 프리스프렁을 채택해서 남부럽지 않은 스펙을 자랑합니다.

하지만 밸런스휠의 프리스프렁 부분을 자세히 보시면...

관성 모멘트를 조절하는 부품이 스크류처럼 돌려 넣거나 자이로맥스처럼 회전시키는 방식이 아닌 슬릿에 추가 물려 밸런스휠 안팍으로 움직이는 방식이라는 것을 아실 수 있습니다.

과연 이런 방식의 프리스프렁이 제대로 작동할 수 있을까요?

조그마한 충격에도 추가 미끄러져 밸런스휠의 밸런스가 깨질수 있는 염가 방식의 프리스프렁 입니다.

과연 이 프리스프렁이 기존의 신뢰도 높고 정비가 간편하고 값싼 스와치 그룹의 주력 인덱스 레귤레이터인 에타크론에 비해 얼마나 좋을까요?

프리스프렁이 장착되어 있다고 파워메틱 80을 정확도 높은 고급 무브먼트라고 할 수 있을까요?

스와치 그룹만 이럴까요?

리슈몽의 보메&메르시에에서 나온 보메틱 5 데이즈 무브먼트를 살펴 보겠습니다.

무려 5일의 롱파워리접에 실리콘 헤어스프링, 그리고 무엇보다 프리스프렁을 사용하여 환상의 가성비를 보여준다는 무브먼트 입니다.

밸런스휠을 자세히 살펴 보시면 여지없이 추와 슬릿을 이용한 허술한 염가 프리스프렁이 장착되어 있습니다.

이 무브먼트와 같은 베이스를 사용하는 IWC의 Cal.32000이 72시간의 파워 리접과 인덱스 레귤레이터 사용으로 보메틱 5 데이즈보다 다운그레이드 된 무브먼트를 사용한다고 한동안 IWC에 대한 원성이 자자 하였지만...

제 생각에 적어도 시계공학적으로는 Cal.32000 같은 워크호스 무브먼트에는 염가판 프리스프렁을 쓰느니 조절이 쉽고 유지비가 저렴한 인덱스 레귤레이터를 선택하는게 옳았다고 생각합니다(IWC...아직 죽지 않았어...).

대표적인 빅5...아니 빅3로 꼽히는 바쉐론 콘스탄틴을 살펴 봅시다.

VC의 대표적인 무브먼트인 수동 Cal.4400과...

자동 무브먼트인 Cal.2460 모두 트리오비스 타입 마이크로 레귤레이터, 즉 인덱스 레귤레이터를 사용하고 있습니다.

최근에 논란이 된 Cal.1326처럼 저렴한 에타크론 타입의 레귤레이터도 사용하는 VC이니 정말 VC는 레귤레이터에 신경 안쓰는 브랜드구나 생각하실 수도 있겠지만...

2019년 발표한 하이 컴플리케이션 와치인 트윈 비트Twin Beat 에서조차 곤조있게 트리오비스 타입 레귤레이터를 두개 뜨억 하니 달아논 걸 보면,

프리스프렁과 인덱스 레귤레이터는 어느것이 좋고 안좋고의 개념이 아닌 서로 다른 레귤레이팅 방식일 뿐이라고 생각합니다.

마지막으로  제 개인적인 레귤레이터 취향을 밝히자면...

가격이 높은 고급 시계에서는 저도 프리스프렁을 선호하며, 가격이 저렴한 정확성이 담보되지 않는 툴워치 에서는 언제나 조절 가능한 인덱스 레귤레이터를 선호합니다.

하지만 무엇보다 <모든 기계식 시계는 시대착오적인 구시대의 잔재이며 더 좋은 시계는 더 비싼 고물에 불과할 뿐> 이라는 저의 개똥철학에 근거하여...

프리스프렁이고 뭐고 무조건 이쁜게 좋습니다...^^;

자이로맥스 보다는 스크류 타입의 프리스프렁을 좋아하고...

스완넥 하나 달아 준다면 프리스프렁은 포기하고 스크류 장식만으로도 만족합니다.

바라건데 소원은 프리스프렁 일변도의 고급시계 트랜드 보다는...

인덱스 레귤레이터도 트리오비스처럼 삭막한 마이크로 레귤레이터 보다는...

과거에 존재했던 많은 아름다운 마이크로 레귤레이터가 부활되어 이쁜 고물들이 많이 만들어 졌으면 좋겠습니다...

Ps) 이 글에 확신을 주신 이루리 시계연구소 이루리 님에게 감사드립니다.