르네상스 시대를 대표하는 위대한 예술가, 레오나르도 다 빈치. 하지만 그가 그림 그리는 일보다 전쟁무기를 개발하거나 쓰임새도 확실하지 않은 엉뚱한 발명에 더 힘을 쏟았던 사실을 안다면 놀라움과 당혹스러움이 교차할 것이다. 진정 다 빈치는 어떤 존재였을까. 그가 남긴 발명 노트를 3D로 완벽하게 재현한 이 책을 통해 우리는 기술자, 과학자, 공학자, 디자이너로서 새로운 다 빈치를 추억할 것이다.
기술자, 과학자, 공학자, 디자이너… 레오나르도 다 빈치
예술가의 그늘에 가려진 위대한 과학도, 다 빈치를 재조명하다!

레오나르도 다 빈치를 모르는 사람은 없을 것이다. 르네상스를 대표하는 위대한 예술가이자 불후의 명작으로 알려진 〈모나리자〉를 그린 화가로, 다 빈치의 명성은 그 어떤 예술가와의 비교를 불허한다. 조금 더 관심이 있다면 그가 인체 해부도를 그릴 만큼 과학에 지식이 깊었으며, 『회화론』을 저술함으로써 후대의 예술가들에게 커다란 영향을 주었음을 알 것이다. 이 저술은 예술서인 동시에 뛰어난 과학 서적이다. 그럼에도 우리는 다 빈치가 비행 장치나 악기와 무대 장치, 심지어 잔인한 군사 무기까지 디자인하고 연구했던 ‘발명가’였다는 사실에 무지하다.
실현하지는 못했지만 다 빈치의 노트에는 그가 연구한 각종 기계 장치의 설계 문서들이 여럿 남아 있다. 『다 빈치의 위대한 발명품』은 천재 과학자 다 빈치의 노트를 생생히 재현해 낸 책이다. 단순한 재현이 아니다. 작가의 2D 스케치를 3D 컴퓨터 그래픽 모델로 발전시켜 완성했다. 그가 구상은 마쳤지만 스케치 혹은 기초 단계에서 진전시키지 못한 창작품이 대다수였다는 점에서 더욱 의미가 깊다. 이 책은 다 빈치의 2차원 설계도 원본을 입체화하여 여러 각도에서 비춘 조감도, 각 부품이 결합하기 직전의 분해도, 사람이 들어가서 기계를 조종하는 모습을 상상한 그림까지… 다 빈치의 상상력을 완벽하게 그려 냈고 있다. 책에 실린 50종의 위대한 발명품은 레오나르도 다 빈치 개인의 천재성뿐 아니라 인류의 과학과 예술이 발전하는 과정 그 자체라고 할 수 있다.


[내용 소개]

빌 게이츠부터 정재승 박사까지 과학자들이 사랑하는 과학자 레오나르도 다 빈치
레오나르도 다 빈치는 예술가로 더욱 유명하지만 그에 못지않게 뛰어난 과학자였다. 일례로 마이크로 소프트의 설립자이자 과학자인 빌 게이츠는 레오나르도 다 빈치 애호가로 유명하다. 빌 게이츠는 세상에서 가장 비싼 책을 소장하고 있는데, 이 책의 저자가 다 빈치다. 1994년에 그가 크리스티 경매장에서 340억 원에 구매한 책으로 『코덱스 레스터』라고 불리는 다 빈치의 메모 모음집이다. 여기에는 다 빈치가 쓴 지질학, 천문학, 수력학에 관한 긴 글과 360개의 그림이 담겨 있다. 특히 관찰 기록, 발명품, 프로젝트, 그림, 우주와의 유사성에 대한 연구 등 유체역학을 다양한 층위에서 다루고 있다.
『다 빈치의 위대한 발명품』은 『코덱스 레스터』를 포함하여 『코덱스 아룬델』, 『코덱스 아틸란티쿠스』 등 다 빈치가 평생에 걸쳐 남긴 자료들 가운데 시대를 앞선 발명품들을 선별하여 소개한다. 물리학자 정재승은 ‘다 빈치는 어린 시절 나의 우상’이었다고 고백했으며 수많은 과학자들도 ‘다 빈치의 업적을 조금만 더 빨리 알아냈더라면 인류 과학 기술의 진보가 250년은 앞설 수 있었다’고 탄식할 만큼 과학자로서 다 빈치의 능력을 출중했다. 이 책은 여러 학자들의 감탄과 상찬이 과거의 것이 아니라 현재는 물론 미래에도 유효함을 입증한다.

다 빈치의 비밀 노트를 훔쳐보다
레오나르도 다 빈치는 수십 년 동안 실생활에 응용될 수 있는 다양한 발명품을 열정적으로 만들어 냈다. 그가 가진 기술의 발전이 인간의 삶을 개선시킬 수 있다는 믿음은 중세 시대에 만연했던 모든 것은 신의 섭리에 따른다는 사고와 비교할 때 매우 혁신적이다. 다 빈치는 주변의 사물 하나도 허투루 보지 않았다. 그가 평생에 걸쳐 잠자리를 연구하고 이를 통해 초기 비행기를 고안했다는 사실은 유명하다. 16세기에 그가 연구한 낙하산, 비행기, 헬리콥터, 전차, 잠수함, 증기기관 등의 발명품이 오늘날 가지는 위상과 가치를 생각한다면 그의 생각이 얼마나 시대를 앞선 것인지를 짐작하고도 남는다.
저자는 다 빈치가 다양한 분야의 각 기계 장치들을 연구하게 된 계기와 그 과정을 상세하게 설명한다. 또한 이들 기계가 작동하는 과학 원리를 짚어 보면서 당시에 그가 이들을 실현시킬 수 없었던 이유까지도 상세히 들려준다. 다 빈치가 비행 원리를 연구하고자 곤충 잠자리를 모사한 그림, 빙글빙글 선회하며 떨어지는 단풍나무 씨앗의 원리를 이용한 프로펠러 장치, 360도 전체에 수십 개의 대포를 장착한 장갑차, 사람 키만한 낫이 섬뜩하게 돌아가는 전차, 태엽과 톱니바퀴로 작동되는 시계, 직조기, 제분기, 인쇄기, 두개골 모양의 리라와 자동 드럼 등 다양한 기계 장치에서 미적 감각과 과학 연구를 결합시키는 다 빈치의 재능을 생생하게 확인할 수 있다.

다 빈치가 21세기의 우리들에게 건네는 위대한 유산
르네상스 시대의 과학자인 레오나르도 다 빈치의 작품과 관련 저서들은 그의 사후 500년이 지난 지금까지도 넘쳐나고 있다. 이와 같은 시점에서 새삼스럽게 그의 기계들을 다루는 것이 무슨 의미가 있냐고 반문할 수도 있다. 명성의 크기만큼 그의 발명품들과 과학 이론은 진부해 보일 수도 있기 때문이다. 철저한 오해다. 다 빈치의 과학적․기술적 유산은 무한한 자원이며 동시에 무궁무진한 아이디어와 직관적 지식을 담은 보고다. 천재 과학자 다 빈치의 작품 세계를 완전하게 파악하기란 불가능할지도 모른다. 그의 가장 널리 알려진 기계들, 복원된 모델들조차 많은 비밀을 간직하고 있다.
이와 같은 면에서 3차원의 컴퓨터 그래픽으로 다 빈치의 기계들을 완벽하게 재현한 『다 빈치의 위대한 발명품』은 놀라운 쾌거다. 그의 장갑선, 권양기와 비행용, 전쟁용, 작업용 및 수력 작업용 등의 기계류를 완벽하게 복원했음은 물론 그 기능에 있어서도 다 빈치의 구상에 상응하도록 재현해 냈다. 500년의 시간을 뛰어넘어 이루어진 소통의 결과물이다. 저자의 철저한 사전 조사와 자료 조사 및 분석, 그리고 이를 적용하는 데 들인 1년여의 시간이 있었기 때문이다. 세상에서 가장 유명한 예술가이자 과학자인 동시에 늘 신비로움과 비밀스러움의 대상인 다 빈치. 그의 미스터리한 면모 덕분에 오늘날에도 그를 이해하려는 노력은 조금도 수그러들지 않고 있다. 이 책은 천재 과학자로서의 다 빈치를 이해하는 안내서인 동시에 다 빈치의 여러 얼굴을 만나게 해 주는 입체적이고 심층적인 분석서다.

 

레오나르도의 삶은 실패의 연속이었다. 모든 도전은 좌절로 끝났다. 그러나 그는 도전을 멈추지 않았다. 레오나르도가 한쪽에 12미터나 되는 무거운 날개를 어깨에 걸고 절망하는 모습은 카우카소스 산정의 프로메테우스처럼 비극적이다. 그러나 일찍이 태양신의 황금 수레만이 가로지를 수 있었던, 그리고 신화의 주인공 이카로스가 떨어져 죽었던 하늘길을 정복하기 위해 아마천과 대나무 따위를 이성과 과학의 실과 바늘로 기우고 잘라 붙인 레오나르도의 도전은 우리를 감동시킨다. 적어도 좌절과 꿈을 맞바꾸지 않았기에.
_ ‘감수자의 글’ 중에서

다 빈치의 경우 그림은 그의 두 가지 연구 수단 중 하나였지만 주된 것은 아니었다. 그에게 진정으로 중요했던 것은 형태를 그리면서 뒤에 숨겨진 전체의 의미, 쉽게 말해 기계적인 디자인을 탄생시킨 이론과 그 이론을 실질적으로 이해할 수 있도록 만든 그래픽의 방법을 파악하는 것이다. 다 빈치가 설계한 기계의 대부분, 심지어 가장 뛰어난 것까지도 시지각이나 혹은 물질에 관한 시험의 일환이었지 그 이상의 것은 결코 아니었다. 다시 말해 언어 대신 이미지로서 자신의 이론을 표현한 것이다.
_ ‘지은이 서문’ 중에서

이 기간에 다 빈치는 인간 비행에 관한 두 가지 연구에 집중했다. 하나는 자연 비행의 기본 법칙과 그 모방에 관련된 것이었고, 다른 하나는 인간 육체의 동적인 잠재성과 이러한 잠재성을 최대한 사용할 수 있는 장치를 제작하는 것이었다. 후자에 더 중점을 둔 것처럼 보이지만 비행 기계는 ‘날개 달린 동물 비행의 모방’이라는 기본 전제는 계속 유지했다. 이 연구는 자연계에서 일어나는 여러 가지 비행을 다루고 있다. 즉 날치류, 박쥐, 잠자리 같은 곤충이나 날아다니는 동물을 묘사하고 있다. 이는 다 빈치가 꾸준히 진행해 온 동물에 관한 연구의 연장선이었으며, 더 나아가 아리스토텔레스학파가 생물학의 관점으로 동물의 행동을 비교 연구한 업적과 비견될 만한 것이었다.
_ 1장 비행 장치 ‘잠자리’ 중에서

프로펠러에 대한 연구는 다른 비행 기계와 함께 『필사본 B』에 수록되어 있다. 이 기계는 회전을 통해 비행하도록 계획되었으며, 이 그림 역시 다 빈치의 신속하고도 정확한 손놀림이 느껴지는 펜화다. 다 빈치는 사람이 하늘을 나는 것에 관한 해답을 얻기 위해 인간 육체의 동적인 잠재성과 공기에 많은 관심을 기울였다. 공기야말로 비행체가 하늘을 날 수 있는 요소라고 생각했기 때문이다. 공기에 대한 과학적 연구는 프로펠러라는 아이디어로 표현되어 있다. 이는 하늘을 나는 장치에 대한 연구가 한층 더 발전되었음을 시사한다. 이 연구는 인간의 비행에서 매우 중요한 위상을 차지한다.
_ 1장 비행 장치 ‘프로펠러’ 중에서

다 빈치가 활동한 르네상스 시대에 회전하는 낫을 장착한 이륜 무개차와 대포로 무장한 탱크 같은 것은 고대 그리스 로마의 전투, 개선, 경주용 전차와 견주기 위해 재발명한 것이다.
다빈치는 낫이 장착된 여러 종류의 무개차에 대해 “이러한 이륜 전차는 여러 종류가 있었다”라고 기록하여 고대에도 이륜 전차가 존재했음을 명백히 밝혔다. 르네상스 시대의 엔지니어들이 고대를 바라보는 태도는 단순한 동경이나 모방이 아니라 그들보다 앞서고 싶은 갈망이었다. 다 빈치 역시 고대의 무개차를 기본 개념으로 이를 발전시켜서 중세부터 알려진 거북이 등 같은 덮개를 지닌 무장차로 자유롭게 변형시키고 통합시켰다.
_ 2장 전쟁용 기계 ‘장갑차’ 중에서

발사되는 포탄에 대한 연구는 중요한 부분에서 본질적으로 마리아노 디 자코포의 프로젝트와 많은 연관성을 맺고 있다. 1504년의 이 프로젝트에서는 포탄을 예술적으로 승화하여 포탄이 포물선을 그리며 발사되는 모습과 포탄이 터지는 모습까지 보여준다. 다 빈치는 포탄의 파편을 실제로 그리기보다는 포탄 주위의 선으로 섬광을 그려 폭발 효과를 나타낸다. 힘의 정도를 나타내는 이 선을 자세히 보면 공기 저항을 연구하여 탄도학 법칙을 이해하려 했던 과학자로서의 다 빈치를 이해할 수 있다. 동시에 폭발 섬광을 팽팽하게 긴장된 선으로 묘사함으로써 다른 어느 작품과 비교할 수 없는 미학적 아름다움을 선사한다.
_ 2장 전쟁용 기계 ‘포탄’ 중에서

다 빈치는 추진력을 바탕으로 새로운 시스템을 지닌 보트, 잠수복, 잠수함, 적의 배를 물속에서 공격하는 장치 같은 해상 분야 연구에 관심이 많았다. 그래서 이 분야에 대한 독창적인 해결 방안을 종종 제시하곤 했다. 당시에는 바다나 강을 이용한 교통수단이 가장 효과적이고 빠른 방법이었으므로 밀라노와 피렌체같이 물과 근접하지 않은 도시들은 많은 어려움을 겪었고 이를 해결하기 위해 정치적 경제적으로 부단한 노력을 기울였다.
_ 3장 수력으로 작동되는 장치 ‘외륜선’ 중에서

다 빈치의 작품 중 가장 흥미로운 것은 전쟁용 다리 디자인이다. 그는 1482년 피렌체를 떠난 후 스포르차에게 쓴 편지에 ‘아주 가볍고 견고한 다리’를 만들 수 있다고 적었다. 다 빈치의 기록에는 특히 전쟁에 쓰이는 다리 건설법과 관련된 그림들이 많다. 그는 다리를 매우 가벼운 자재로 만들어 이동 가능하고 조립과 해체가 용이하도록 계획했다.
_ 3장 수력으로 작동되는 장치 ‘움직이는 다리’ 중에서

당시 피렌체 전 지역에서 사용된 반사 거울을 생산하는 연마기다. 다 빈치가 견습공으로 있던 베로키오의 작업장은 산타 마리아 델 피오레 성당의 돔 위에 청동 구를 제작하고 설치했다. 구체는 두 개의 반원을 용접하여 만든 것으로 이때 반사 거울을 이용했다. 다 빈치는 1472년에 이루어진 이 작업을 『필사본 G』에 기록했다. 그러나 이 페이지에 소개된 반사 거울 생산용 연마기는 베로키오의 작업장에서 사용한 장치에서 찾을 수 없는 새로운 요소를 포함한다. 더욱 놀라운 것은 이 페이지 오른쪽 아래 그림으로, 포물선 형태인 거울 곡면의 기하학적 정의를 내리고 있다. 그는 거울의 포물선이 소점(focus, 消點)이라는 한 점에 태양 광선을 모아 반사한다는 것을 알았다. 소점은 투시도에서도 쓰는 용어이며, 이러한 광학 기술은 15세기의 예술가들에게 이론 탐구를 위한 도구가 되었다. 다 빈치가 반사 거울 제작에 광학과 투시도의 기하학적 요소를 적용한 것도 충분히 이해할 만하다.
_ 4장 작업 기계 ‘연마기’ 중에서

다 빈치의 무대 장치와 관련된 작업은 그의 뛰어난 업적이다. 다 빈치의 무대 장치 디자인과 관련하여 현존하는 몇 안 되는 자료가 바로 오르페우스 신화극과 관련된 무대 장치다. 다 빈치가 디자인한 무대 장치에 관한 기록은 『코덱스 아룬델』에 두 페이지, 『코덱스 아틀란티쿠스』에 한 페이지, 그리고 다 빈치 전집에 남아 있다. 이 무대 장치는 기본적으로 ‘원근법이 적용된 무대 장치’ 기법으로 도시의 건물들이 배치된 비교적 정적인 디자인이다. 다 빈치는 오르페우스극의 전원적인 분위기 연출을 위해 산과 언덕을 포함한 자연적인 공간을 디자인했고, 여기서 오르페우스와 에우리디케의 사랑이 전개된다. 어느 시점이 되면 무대가 열리고 산은 배경 속으로 서서히 사라지면서 지옥을 배경으로 플루토가 나타난다.
_ 5장 무대 장치 ‘오르페우스극 무대 장치’ 중에서

당시 다 빈치가 이렇게 천대받던 타악기를 순수하게 악기로 사용하기 위해 연구한 것인지에 대해서는 다른 해석의 여지가 있다. 우선 그의 연구 범위 전반을 살펴보면 크게 무대 장치 분야와 전쟁 관련 분야로 구분할 수 있는데, 이 페이지의 자동 드럼은 전쟁과 관련된 것일 가능성이 크다. 『코덱스 아틀란티쿠스』 877페이지 오른쪽 면을 보면 이와 비슷한 유형의 드럼 스케치가 많다. 자동 드럼의 궁극적인 목적은 전장에서 천둥이 치는 듯한 굉음을 내어 적을 위협하기 위함이었을 것이다.
_ 6장 악기 ‘자동 드럼’ 중에서

이 장치를 이해하기 위해서는 당시 피렌체의 문화적 배경이 수반되어야 한다. 값비싼 양피지 서적을 매개로 문화 보급을 담당하던 당시 수도원의 경제적 어려움을 감안한다면 성직자들의 인쇄소 설립은 자연스러운 현상이었다. 다 빈치가 고안한 인쇄기는 목판이 아닌 값비싼 동판 인쇄기였으며 정밀한 동판 애칭이 가능했다. 이와 함께 『코덱스 마드리드 II』 2절판 119페이지 오른쪽 면에 수록된 프로젝트를 보면 글과 그림을 동시에 찍는 인쇄기도 제시되어 있지만 확실한 해석은 나오지 않았다.
_ 7장 그 밖의 기계 ‘인쇄기’ 중에서

감수자의 글
지은이 서문
3D 작업자 서문

1장 비행 장치
1. 기계 날개의 작동원리
2. 잠자리
3. 퍼덕이는 날개
4. 프로펠러
5. 비행 기계
6. 기계 날개

2장 전쟁용 기계
1. 발사대
2. 다연발포
3. 성벽 방어 장치
4. 낫이 달린 마차
5. 조립식 대포
6. 장갑차
7. 투석기
8. 연발대포
9. 포탄
10. 요새

3장 수력으로 작동되는 장치
1. 기계톱
2. 외륜선
3. 움직이는 다리
4. 준설선

4장 작업 기계
1. 왕복 운동 장치
2. 쇠시리의 제작 장치
3. 연마기
4. 준설용 기중기

5장 무대 장치
1. 자동 수레
2. 오르페우스극 무대 장치

6장 악기
1. 두개골 모양의 리라
2. 자동 드럼
3. 바올라 오르가니스타

7장 그 밖의 기계
1. 인쇄기
2. 주행기록계
3. 컴퍼스와 디바이더

다 빈치 연대표