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우리나라는 삼국시대에 이미 거리에 내린 빗물이나 눈의 깊이를 재어 강우량을 추정하였으며, 조선시대에 들면서는 빗물이 땅에 스며든 깊이를 재어 비가 내린 양을 추정하는 우택 관측방법이 등장한다. 이는 육상에 내린 비의 양뿐만 아니라, 비가 땅에 스며든 깊이에까지 관심을 보임으로써 벼농사에 있어 매우 중요한 정보인 토양수분 측정에 관심을 가졌다는 것으로 매우 진전된 과학적 사고를 보여준다.

우택 관측이 기록으로 처음 등장하는 것은 「조선왕조실록」이며, 「태조실록」과 「태종실록」에 각각 1회, 「세종실록」에 2회 나타난다(Table 3). 1398년「태조실록」 14권에 보면, “충청도 청주에 한 달 만에 비가 내렸는데, 땅에 스며든 깊이가 수‘촌(寸)’도 미치지 못하였다”는 기록이 나오는데, 이는 빗물이 땅에 스며드는 깊이를 재는 우택 관측에 관한 최초의 기록이다. 또 1405년 「태종실록」 9권과 1423년 「세종실록」 20권에도 땅에 스며든 깊이가 한‘자(尺)’, 혹은 1‘촌(寸)’이 넘었다는 기록이 나온다.

우택 관측은 1425년(세종 7년)에 제도화되며 전국적으로 시행된다. 당시 우택 관측은 ‘척(尺)’, ‘촌(寸)’, ‘분(分)’의 단위로 측정하였으며, 전국적으로 현(縣)단위의 작은 기관까지 측정하였으므로 관측소의 숫자는 약 340소에 달했을 것으로 추정할 수 있다. 이와 같은 우량 관측에 대한 집념은 1441년에 측우기라는 세계 최초의 과학적인 우량 관측장비를 발명하는 초석이 된다. 우택 관측은 측우기가 등장하면서 일단 사라졌으나, 훗날 1770년(영조 46년) 영조에 의해 측우 사업이 재건되면서 다시 부활한다. 영조 이후부터는 척, 촌, 분의 단위 대신 쟁기 또는 호미자락으로 재는 ‘리(犁)’ 또는 ‘서(鋤)’의 단위로 측정하였다.

우택 자료의 복원은 대부분 「각사등록」으로부터 이루어졌으나, 일부 「공문편안」으로부터도 이루어졌으며, 그 중 복원사례는 Figs. 1a, b와 같다. 먼저 「각사등록-충청도감영장계등록(忠淸道監營狀啓謄錄」(1835년) 사례에서 보면 도 감영에서 관측된 측우기 관측자료와 각 읍(邑) 단위의 소도시에서 관측된 우택 관측자료가 자세히 기록되어 있으며, 측우기 자료의 경우 비가 내리고 그친 시각까지 기록되어 있다. 측우기 자료는 ‘척’, ‘촌’, ‘분’, 그리고 우택 자료는 ‘리’와 ‘서’의 단위로 되어 있으며, 그밖에 개천, 도랑이 넘치는 비가 내리는 상황과 농사 형편까지 기술되어 있다. 한편 조선 말기 자료인 「공문편안」은 원문에 한글이 일부 혼용되어 있고, 문서 발송날짜와 처리날짜까지 기술되어 있다.

Fig. 1. 
Examples of the translated article of (a) 「Gaksadeungnok」 for Chungcheong-do, in 1835, and (b) 「Gongmunpyeonan」 in 1898.

우택 관측의 경우 관측지점의 지표면 피복상태, 지층 토질, 지형적 조건과 관측자의 주관적 판단에 따라서도 달라질 수 있는 점을 고려할 때 정확도가 떨어질 수밖에 없다. 그러나 어느 특정 지점에 대해서 보면 동일한 환경에서 일관된 방법으로 관측되었을 것이므로, 측우기와 우택 관측이 동일한 시점과 장소에서 이루어졌다면, 상호 비교분석을 통해 우택 관측자료에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것이다.

측우기의 단위는 주척(周尺, 20 cm)으로 잰 것으로 ‘척’, ‘촌’, ‘분’은 각각 200 mm, 20 mm, 2 mm로 보면 된다. 이에 비해 우택은 쟁기나 호미자락으로 잰 1‘리’와 1‘서’로서, 1‘리’와 1‘서’가 어느 정도의 강우량인지 분명하지 않다. 1‘리’는 1‘서’보다 분명히 큰 단위이며, ‘서’의 경우 2‘서’ 이내로 관측되었고 3‘서’ 이상 관측된 경우는 없으므로, 대체로 1‘리’는 2‘서’보다 크고 3‘서’보다 작은 정도로 볼 수 있다. ‘리’에 대한 관측자료도 대부분 2‘리’ 이내로 관측된 경우가 많으나, 경기도와 충청도 지역에서는 그 이상 3 내지 5‘리’ 정도로 관측된 자료도 있다.

조선 후기 측우기 관측지점은 서울의 양 궁(창덕궁, 경희궁), 양 관상감, 유수부(留守府)(개성, 강화, 수원, 춘천), 8도 감영, 통제영(고성) 등 모두 20개 지점이며, 우택 관측은 서울의 양궁, 양 관상감을 제외한 지방의 모든 측우기 관측지점에서 수행된 것으로 추정되나, 현재 측우기 관측지점 중 우택 자료가 남아 있는 곳은 강화, 수원, 광주(경기도), 공주(충청도), 대구, 진주(경상도), 전주(전라도), 원주, 춘천(강원도), 해주(황해도), 평양(평안도), 함흥(함경도) 등 12개 지점이다. 이 12개 지점에 대해 우택 관측자료 1‘리’와 1‘서’가 각각 측우기 단위 몇‘분’으로 관측되었는지를 발생빈도로서 조사하고, 발생빈도 분포도에서 최대빈도수 등 분포패턴으로서 우택 관측자료 1‘리’와 1‘서’의 값이 측우기 단위(분)으로 어느 정도 인지를 추정하고자 하였다.

측우기와 우택 관측이 함께 이루어진 12개 지점에 대해 우택 관측자료 1‘리’의 값을 측우기 단위(분)으로 환산하여 발생빈도 분포도를 샘플 수와 함께 보였다(Fig. 2). 대체로 Fig. 2에서 보면, 강화, 진주, 전주, 춘천, 함흥 등 5개 지점은 자료 샘플 수도 2~8개로 매우 적고, 자료의 분포도 매우 산재되어 있어 어떤 결론을 내리기 어려우나, 수원, 광주, 공주, 대구, 원주, 해주, 평양 등 7개 지점은 비교적 일관된 분포 패턴을 보여준다. 특히 수원과 광주, 공주, 해주의 경우는 자료 샘플 수도 비교적 많고 어떤 하나의 값에 수렴하는 분포를 보여주며, 평양은 자료 수는 164개로 가장 많으나 비교적 산재되어 있다. 분포도에서 최대 빈도수로 봤을 때, 측우기 단위(분)로 환산한 우택 관측자료 1‘리’의 값은 수원 약 11분, 광주 약 9분, 공주 약 15분, 해주 약 10분 정도이며, 평양은 약 15분 정도이다. 이에 비해 대구와 원주는 자료 샘플이 비교적 적고 다소 산재되어 있는 분포패턴이긴 하나 약 8분과 15분 정도이다. 이번에는 우택 관측자료 1‘서’에 대한 분포도를 보였다(Fig. 3). 12개 지점 중 진주와 춘천은 ‘서’에 대한 관측 자료가 존재하지 않으므로 10개 지점에 대해 조사하였다. ‘리’의 경우와 마찬가지로 자료 샘플 수가 3~5개에 불과한 강화, 전주, 함흥 등 3개 지점을 제외한 나머지 7개 지점에 대해 최대빈도수로 산정한 우택 관측자료 1‘서’의 값은 대체로 수원 약 6분, 광주 약 4분, 공주 약 6분, 해주 약 4분 정도이며, 평양은 상당히 산재되어 있으나 약 6분 정도로 볼 수 있다. 대구와 원주는 약 3분 정도이다. 따라서 분포도에서 최대빈도수로 본 우택 관측자료 1‘리’와 1‘서’의 값은 지역별로 상당한 차이가 있으며, 대체로 각각 9분~15분과 3~6분 정도로 나타나고 있다. 이러한 차이는 우택 관측 값이 관측지점의 지표 조건과 관측자 주관적 기준에 따라 달라질 수 있으므로 당연한 결과라고도 볼 수 있다. 그러나 우택 관측자료 1‘리’와 1‘서’의 값이 대략 어느 정도의 우량 값인가를 추정하는 데에는 충분히 유용한 자료라는 점은 의심할 필요가 없다.

Fig. 2. 
Occurrence numbers of Wootaek data, 1 ‘Ri’, versus Chugugi observations (Bun) in the 12 sites where the both Wootaek and Chugugi observation data are available. The Chugugi unit 1 ‘Bun’ equals to approximately 2 mm. The figures in the parentheses are the number of samples.

Fig. 3. 
The same as in the Fig. 2 except for the Wootaek data, 1 ‘Seo’, in the 10 sites.

이번에는 전체 지점에 대한 경우, 7개 지점에 대한 경우, 평양을 제외한 6개 지점에 대한 경우, 자료가 비교적 적은 대구와 원주를 제외한 4개 지점에 대한 경우 등으로 나누어 각 지점의 평균값, 샘플 수와 함께 그래프 하나에 일괄하여 표시하였다(Fig. 4). 각 지점 자료의 분포를 하나의 그래프에서 보면 지점마다 분포 패턴이 다르고 값이 상당히 산재되어 있음을 쉽게 볼 수 있는데, 자료 샘플이 적을수록 이런 현상은 더욱 심하다. 그러나 자료 샘플이 적은 지점을 제외한 그래프에서는 어느 정도 일관된 분포 패턴을 보여준다. 특히 자료 샘플이 비교적 많은 수원, 광주, 공주, 해주, 평양 등은 비교적 일관된 패턴을 보여주고 있다. 먼저 ‘리’에 대해서 보면 전체적으로 약 3분에서 30분 정도로 범위가 상당히 넓으나, 각 지점별로 보면 비교적 일관된 분포 패턴을 볼 수 있다. 특히 경기도 수원과 광주의 경우 어느 한 값에 수렴하는 분포 패턴을 보여주며, 평균을 취했을 때 1‘리’의 값은 각각 11.1분과 9.4분으로 나타났다. 또 공주와 해주도 비교적 일관된 패턴을 보여주었으며, 값은 각각 14.0분과 11.3분이다. 이에 비해 평양은 자료는 상당히 많은 편이나 상당히 산재되어 있는데, 평균 값은 16.8분이다. ‘서’에 대해서 보면 자료 샘플 수가 ‘리’에 비해 상대적으로 적긴 하나 분포패턴은 대체로 유사하다. 역시 경기도 수원, 광주, 공주, 해주가 상당히 일관된 패턴을 보여 주었으며, 평균값은 수원 5.6분, 광주 3.2분, 해주, 4.8분, 공주 5.7분 정도이다.

Fig. 4. 
Occurrence numbers of Wootaek data, 1 ‘Ri’ and 1 ‘Seo’, versus Chugugi observations (Bun) in the sites where the both Wootaek and Chugugi observation data are available. The average values and the number of samples also showed in the boxes.

이번에는 각 지점별로 우택 관측자료 1‘리’와 1‘서’의 우량 값을 평균을 취하여 표로 나타내었다(Table 4). 광주, 공주, 대구, 해주 등 4개 지점에 대해서는, 앞서 분포도에서 중심 값으로부터 뚜렷하게 멀리 떨어져 있는 샘플을 제외한 경우를 함께 표시하였다. 대체로 최대빈도수로 본 값과 평균을 취하여 얻은 값이 일치하고 있다. 1‘리’는 9.3분~16.8분, 1‘서’는 3.2~7.4분 정도이며, 수원과 광주 등 경기도에서는 비교적 값이 작고, 공주와 평양 등 충청도, 평안도에서는 비교적 값이 크게 나타났다. 전체의 지점에 대해 다시 평균을 취하면, 1‘리’는 13.1분(12개 지점)에서 11.7분(4개 지점), 1‘서’는 5.8분(10개 지점)에서 4.5분(4개 지점) 정도로 나타나고 있다. 지금까지 빈도 분포도 등을 통한 분석 결과를 토대로, 샘플 수가 적은 5개 지점과 분포도에서 중심으로부터 현저하게 떨어져 있는 일부 샘플을 제외한 7개 지점에 대한 산정 값을 신뢰할 수 있는 값으로 볼 수 있으며, Table 4에서 별표와 굵은 글씨로 표시하였다.

지금까지의 분석 결과를 토대로 이 연구에서 제시하는 각 지점별 우택 관측자료 1‘리’의 우량 산정 값은, 수원 11.1분(22.2 mm), 광주 9.4분(18.8 mm), 공주 14.0분(28.0 mm), 대구 9.3분(18.6 mm), 원주 13.6분(27.2 mm), 해주 11.3분(22.6 mm), 평양 16.8분(33.6 mm)이며, 1 ‘서’는 수원 5.6분(11.2 mm), 광주 3.2분(6.4 mm), 공주 5.7분(11.4 mm), 대구 3.9분(7.8 mm), 원주 4.3분(8.6 mm), 해주 4.8분(9.6 mm), 평양 7.4분(14.8 mm)이다. 7개 지점에 대한 평균값은 1‘리’와 1‘서’가 각각 13.1분(26.2 mm), 5.7분(11.4 mm)이지만, 자료가 너무 산재되어 있는 평양을 제외한다면 11.7분(23.4 mm), 4.5분(9.0 mm)이다. 한편 이번 연구 결과로서 1‘리’는 1‘서’의 2.3~2.6배 정도로 나타났는데, 이는 1‘리’가 2‘서’는 초과하되 3‘서’는 넘지 않음을 보여주는 의미 있는 결과라 할 수 있다.

그동안 「각사등록」 복원사업을 통해 전국적으로 352소의 우택관측소 자료가 복원되어 있다(Korean Academy of Meteorology and Climate, 2013, 2014; Korea Meteorological Society, 2015). 향후 이 우택 관측자료들을 실제로 활용하는데 있어서는, 우택 자료들의 지역에 따른 차이가 큰 점을 고려하여, 각 지점별로 산정된 값을 이용함이 타당할 것으로 사료되며, 전국적 평균값은 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.