| 판타지를 여행하는 현대인을 위한 학문별 안내 | |||||
| 건설 | 기계공학 | 물리학 | 생산업 | 수학 | 화학 |
| 군사학 | 신학 | 예술 | 음식 | 의학 | |
1. 적용 예
1.1. 온도계
일단 단면이 균일하고 기다란 유리관을 만들어(여기엔 유리를 만들 수 있는 문명이나, 혹은 유리를 직접 만들어야 한다는 전제가 붙는다.) 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 어느 순간 멈춘다(토리첼리의 실험에서 최초로 발견된 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 0℃와 100℃로 규정한 뒤, 그 사이를 백등분하여 눈금을 표시하면 초기의 섭씨온도계가 된다.
아, 0℃ 이하와 100℃ 이상을 측정하고 싶다면 위에서 표시한 눈금의 길이를 측정해 그 길이만큼 0℃와 100℃ 범위 밖에 눈금을 표시하면 된다. 수은의 특성 상, 영하 35℃에서 영상 360℃까지 측정할 수 있지만 0도에서 100도 범위 밖의 온도측정은 오차가 크니 매우 정밀한 온도조절에서 써먹긴 힘들다. 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.
그래도 더욱 정밀하게 만들고 싶다면 수은의 순도가 중요하니 이중증류와 기름제거 및 반복적인 세척과 여과가 필요하고, 시차의 왜곡을 최대한 줄이기 위해 유리관의 두께도 최대한 얇아야 하며 단면도 균일해야한다.
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 핵심인데, 이 바이메탈은 온도가 변화하면 그 변화에 따라서 휘어지는데, 여기에 뭔가 연결함으로써 '일정 온도일 때 작동하는 기계' 같은 것도 만들 수 있게 된다. 어떤 식으로 이을지는 머리를 굴려야 할 테고, 바이메탈이 몇 ℃일때 얼마나 굽혀지는지는 하나하나 기록해 놔야 할 테지만...
1.2. 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.스털링 기관을 응용한다면 등불 하나로 작동하는 선풍기를 만들 수도 있으며, 실제로 근대 독일에서는 그런 물건이 실제로 팔렸다. 그러나 이걸 중세 시대 기술 수준으로 만들려면 은근히 난이도가 있을 것이다. 밀폐라는 게 쉬운 일이 아니니까. 자세한 것은 스털링 기관 문서를 참조.
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.
1.3. 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 있는 건 아닐 것이다. 당장 아르키메데스가 어느 시대 사람인지 생각해보자.놀랍게도 현대에도 이 기술로 먹고 살았다는 사람이 있으니, 당신이 상업적 재능만 있다면 충분히 이용해 먹을 수 있을 것이다.
1.4. 중력 가속도
애초에 9.8 m/s²의 가속도로 물체가 낙하한다는 것을 아는 것부터가 상당히 유리한 시작이라고 할 수 있는데, 투석기부터 시작해서 대포까지 탄도 계산에 상당히 도움이 되기 때문이다. 다른 행성이라서 중력가속도가 다르다면? 걱정할 것 없다. 애드우트 기계를 만들어서 중력가속도를 측정할 수 있다.단, 이는 공기저항은 없다는 가정하에 계산하는 것이다, 공기저항까지 감안하고 계산하는 수준은 미분방정식이 필수다! 이 때쯤 되면 현대의 후장식 대포가 실용화된 때 정도이므로 아직 여유시간이 있긴 하다.
1.5. 피뢰침
해당 문명이 고산지대의 문명에다 번개를 숭배하고 숲 속에 있어서 낙뢰로 인한 화재를 피할 수 없다면? 안심하라. 피뢰침을 만들어서 땅에 박아놓으면 낙뢰가 피뢰침으로 떨어질 것이고 사람들은 낙뢰의 공포에서 해방시킬 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 돌침부를 뾰족하게 만들자.
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 연(장난감)으로 실험을 했는데 안전장치는 고작 손수건 한 장이었다. 재수가 없었다면 프랭클린과 그의 옆에 있었던 아들은 번개맞고 비명횡사 했을 것이다. 피뢰침의 안전범위는 끝부분 기준 45°~60°정도로, 피뢰침 높이가 10m라면 안전범위는 중심으로부터 10~16m 정도다.