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챕터 5

심장 기계식 시계의

이스케이프먼트(escapement)와 오실레이터(oscillator), ​​​​​​​움직이지 않는 물체에 생명력을 불어넣다  

챕터 저자

크리스찬 푀브리에
데이비 로카텔리
라우르 루진브훌

챕터 저자

크리스찬 푀브리에
데이비 로카텔리
라우르 루진브훌
심장 기계식 시계의
심장 기계식 시계의
매거진 20 챕터 5

처음에는 가족 단위로 운영하던 워크숍에 의해 개발된  많은 기술들이 고유한 기술의 기준 자체가 되었다.

니바록스-FAR(Nivarox-FAR), 사실 이 이름은 시계 애호가를 제외하고는 잘 알려져 있지 않다. 하지만 이곳에서 시계 메커니즘에 생명력을 불어넣는 대부분의 부품을 생산하고 있다. 어떤 형태든, 눈에 보이든 보이지 않든, 시계의 심장에는 매우 중요한 ‘기관’이 자리하고 있다. 워치메이킹 세계를 대변한다 해도 과언이 아닌 그 ‘기관’의 똑딱 소리가 꿈과 감정을 전달하는 중요한 수단 중 하나가 된다. 기계식 시계에 생명력을 불어넣는 것, 170년간 이 워치메이킹 기업이 해온 일이다. 오랜 세월 쌓아온 노하우와 독보적 기술이 조화를 이루며 매일매일 이것을 가능하게 했다. 자, 블랑팡 시계의 심장으로 들어가보자. 

스위스 메이드 기계식 시계의 심장에는 많은 복잡한 시계 부품의 역사뿐 아니라 150년이 넘는 산업 합병과 통합의 역사가 담겨 있다. 다양한 부품(이스케이프먼트 부품. 예를 들어 에너지가 최대한 효율적으로 전달되도록 하는 팔렛(pallet), 이스케이프 휠과 롤러 등), 밸런스(스태프를 통해 밸런스 스프링과 연결되어 에너지 공급을 관장하는 작은 플라이휠), 밸런스-스프링(레귤레이팅 혹은 오실레이팅 요소를 함께 형성하는 콜릿(고리)에 의해 밸런스에 연결된 작은 플랫 스프링) 등 처음에는 가족 단위로 운영하던 워크숍에 의해 개발된 많은 기술이 고유한 기술의 기준 자체가 되었고, 그것이 이후 점진적으로 재편성되며 어엿한 산업을 이루게 되었다. 이러한 트렌드는 1895년 시작되었다. 스위스 밸런스-스프링 매뉴팩처 주요 다섯 업체가 모여 ‘SR(Société des Fabriques de Spiraux Réunies, 니바록스 SA 밸런스-스프링 공장은 1930년대 설립 당시부터 바로 여기에 통합되었다)’을 창립하고 독립성을 포기하는 대신 함께 힘을 모으는 데 동의한 것이다. 스위스 워치메이킹 역사 속 최초의 산업 통합이라 할 수 있는 이 움직임은 그야말로 혁명 그 자체였다! 그리고 1932년 FAR(Fabriques d’Assortiments Réunies)과 FBR(Fabriques de Balanciers Réunies)이라는 새로운 두 이름 아래 부품과 밸런스 매뉴팩처를 재편성한다. 여러 번의 중간 과정을 거쳐 1983년 기계식 시계의 심장과 관련한 합병이 드디어 막을 내린다. 니콜라스 G. 하이예크의 리더십으로 니바록스-FAR이라는 하나의 지붕 아래 이 모든 것을 통합하게 된 것이다.

맞은편,  1925년경 르 로클의 이스케이프먼트 워크숍. 1932년 FAR의 일부가 되었다. 

맞은편, 1925년경 르 로클의 이스케이프먼트 워크숍. 1932년 FAR의 일부가 되었다. 

 1910년경 라 자네(La Sagne)의 밸런스 워크숍. 1932년 FBR의 일부가 되었다. 

1910년경 라 자네(La Sagne)의 밸런스 워크숍. 1932년 FBR의 일부가 되었다. 

오른쪽 위와  0.1mm 단위 사이즈로 제작하기 위해 골드 와이어를 요하는 밸런스 스크루 프로파일-터닝 작업. 

오른쪽 위와 0.1mm 단위 사이즈로 제작하기 위해 골드 와이어를 요하는 밸런스 스크루 프로파일-터닝 작업. 

블랑팡과 니바록스-FAR의 협업을 통해 지속적으로 특별한 부품이 생산되고 있다. 

현재 니바록스-FAR의 활동 반경은 르 로클(Le Locle, 본사), 라쇼드퐁(La Chaux- de-Fonds, 르 크레-뒤-로클(Le Crêt-du-Locle), 퐁테느(Fontaines), 마린(Marin), 봉쿠르(Boncourt)와 빌레레(Villeret, 블랑팡이 1735년 설립된 마을) 등 쥐라 아크(Jura Arc) 지역 전반에 퍼져 있으며, 이곳에서 워치메이킹 세계에 있어 타의 추종을 불허하는 기술과 경험을 축적해왔다. 이것이 르 로클에 기반을 둔 이 기업을 고유의 전통과 기술, 그리고 연구 개발, 매뉴팩처링과 산업 생산 측면에서 스위스 메이드 이스케이프먼트와 오실레이터의 기준을 확립한 수호자로 만들었다.

블랑팡과 니바록스-FAR의 협업을 통해 변함없는 품질, 정확성, 미학적 요구 사항을 만족시키는 특별한 부품이 계속 생산 되고 있다.   

정확히 말하면 블랑팡 시계의 심장은 이스케이프먼트와 오실레이터로 구성되며, 그 균일한 박동이 시계 전체에 생명력을 부여한다. 0.08g이 넘지 않는(!) 13~17개 혹은 그 이상의 부품(각 블랑팡 무브먼트에는 수백 개의 부품이 들어간다)이 모여 0.1미크론 단위 오차와 0.01미크론 단위 사이즈의 각기 다른 소재로 제작된다. 이런 익숙지 않은 수치만으로는 무게나 사이즈를 이해하기가 쉽지 않다. 생산 수단의 물리적 역량을 한계로 내모는 것은 물론(때로는 그 이상을 넘어서고), 제작에 있어서도 상당한 도전을 요한다. 이러한 극한의 조건은 제작 도구나 니바록스-FAR 워크숍에서 매일 생산하는 수천 개의 부품 생산 등 모든 측면에서 전통적인 표준을 넘어서는 기술적 숙련을 요구한다. 이것이 바로 나노 기계학의 세계다.

탁월한 피니싱의 제품을 만들어내기 위  해 다양한 기술이 동원된다. 

블랑팡 시계의 심장을 구성하는 요소를 살펴본다는 것은 니바록스-FAR의 모든 기술적 측면을 탐험한다는 것을 의미한다. 르 로클 기업에서 행해지는 작업에는 전통적인 마이크로기계학(프로파일-터닝, 커팅, 롤링, 프레스-메이킹 등)에서부터 신기술(실리콘과 LiGA)까지 모두 망라하는 이스케이프먼트와 오실레이터 생산이 포함된다. 훨씬 더 효율적이고, 현대적 요구를 반영한 훌륭한 피니싱의 제품을 생산하기 위해 다양한 범주의 기술을 결합한다. 

언제나 앞서나가는 전통을 지닌 블랑팡은 전통 소재(스틸, 황동, 루비)로 구성된 이스케이프먼트와 오실레이터를 사용한 후, 반자성에(실리콘과 LiGA) 무연(lead-free)인 이스케이프먼트와 레귤레이팅 부품을 통합한 최초의 브랜드 중 하나가 되었다. 덕분에 워치메이킹 정확성의 한계와 자성 증가(핸드백, 태블릿, 스마트폰, 공항 게이트 등)에 따른 한계 모두에 적절하게 대처할 수 있었다.
 

 반자성 무연 소재로 만드는 팔렛 위 실리콘 혼을 적용하는 모습.

반자성 무연 소재로 만드는 팔렛 위 실리콘 혼을 적용하는 모습.

 단일 결정 레드 루비 소재의 최종 팔렛-스톤 묶음. 

단일 결정 레드 루비 소재의 최종 팔렛-스톤 묶음. 

0.1mm도 되지 않는 팔렛-스톤은 레버 암 위에 놓는 작은 레드 루비 중 하나다.  

이스케이프먼트 부문에서는 팔렛 제작 자체만 해도 수십 가지 기술을 요구한다. 스틸 팔렛-스태프(피봇 지름이 때로 0.08mm 혹은 머리카락 두께보다 얇다)를 위한 프로파일-터닝과 광택 공정, 팔렛 몸체의 갈바닉 처리, 혼을 위한 실리콘 인그레이빙, 에필람(Epilame) 표면 처리 코팅, 시계 윤활유가 번지는 것을 방지해주는 공정 등이 그것이다. 또 레버 암(arms)에 놓는 작은 레드 루비인 0.1mm도 채 안되는 팔렛-스톤을 만드는 데도 거의 30가지 공정이 요
구된다. 

이스케이프-휠은 피니언과 마찬가지로 전통적인 스틸 소재로 만든다. 3.9~5.75mm까지 지름이 다양한 휠 제작에는 70가지 정도 되는 기계 공정이 필요하다. 그중 하나인 결코 만만치 않은 공정은 진정한 기술적 성취라고 할 수 있다. 하나의 기계로 단 몇 초 만에 휠의 15개 혹은 20개 톱니를 베벨링하는 작업이 그것이다(그 자체로 니바록스-FAR 인하우스에서 온전히 개발한, 미니어처화와 복잡한 기계학의 성과다). 특히 각 톱니의 얇은 끝부분이 매년 10억 절반의 충격을 견디도록 고안되었다는 점이 놀랍다.

블랑팡의 밸런스가 완성되기까지 극도로  전문화된 매뉴팩처링 노하우가 요구된다. 

이스케이프먼트의 마지막 부품은 니켈 처리한 황동을 프로파일-터닝해 만드는, 일종의 작은 트윈-레벨 디스크인 롤러 다. 임펄스 핀(impulse pin)을 통해 팔렛 에서 밸런스까지 오는 힘을 전달받는다. 28가지 기계와 폴리싱 공정을 통해 완성 되는 임펄스 핀은 지름 0.2~0.6mm, 두께 0.35~ 1.1mm로 기계식 시계 무브먼트에서 가장 작은 주얼이라고 할 수 있다.

다양한 기술을 총동원해 오실레이터를 만들어낸다는 것은 풍성한 노하우와 정교한 기술적 역량을 갖췄다는 것을 의미한다. 

독특한 디자인 덕분에 한눈에 알아볼 수 있는 블랑팡 밸런스는 지름이 7.4~10.5mm에 이르는 구리 합금(글루시듀어(Glucydur)) 혹은 티타늄으로 제작한 작은 플라이휠이다. 그것을 만들어내기 위해 특히 기하학이나 피니싱(샌드블라스트, 다이아몬드 폴리싱, 폴리싱 등) 측면에서 전문적인 최상의 매뉴팩처링 노하우가 요구된다. 우수한 품질과 높은 정확성 덕분에 워치메이커들은 전통적인 인덱스-조립이 아닌 밸런스 스크루를 통한 정교한 조정을 채택할 수 있다. 0.5mm에 불과한 스크루는 크기가 너무나 작아 특히 프로파일-터닝 등 완성에 이르 는 각 공정이 절대 녹록지 않다. 스크루 커팅 공정에 맞추기 위해 블랑팡 밸런스 스크루를 가볍게 두드리는 특정 공정이 그렇듯 말이다.
 
밸런스-스태프는 니바록스-FAR의 프로파일-터닝 장인이 이뤄낸 또 다른 업적이라 할 수 있다. 최소 1.41mm 두께의 블랑팡 밸런스-스태프는 끝쪽에 지름 0.07mm에 불과한 회전축이 있다. 이것이 광택을 내야 하는 가장 작은 시계 무브먼트 피스다.    

 각 직원은 니바록스-FAR이 주조한 합금인 니바록스 밸런스-스프링의 브레게 오버코일 앵글을 자신에게 맞는 핀셋으로 조절한다. 

각 직원은 니바록스-FAR이 주조한 합금인 니바록스 밸런스-스프링의 브레게 오버코일 앵글을 자신에게 맞는 핀셋으로 조절한다. 

완벽한 형태의 반자성 무연 실리콘 밸런스-스프링이 타의 추종을 불허하는 정확성을 부여한다.

실리콘 베이스에서 밸런스-스프링을 분리하는 작업. 

실리콘 베이스에서 밸런스-스프링을 분리하는 작업. 

 오실레이터 진동수를 측정하는 카운팅 공정에서 확인할 수 있는 실리콘 밸런스-스프링의 탄성.  

오실레이터 진동수를 측정하는 카운팅 공정에서 확인할 수 있는 실리콘 밸런스-스프링의 탄성.  

오실레이터의 마지막 요소는 밸런스에 연결된 작은 플랫 스프링인 밸런스-스프링이다. 이것이 시계의 정확성에 상당 부분 영향을 미친다. 블랑팡은 다양한 컬렉션에서 두 가지 다른 형태의 밸런스-스프링을 채택하고 있다. 하나는 편평한 커브와 브레게 오버코일(필립스라고도 불린다)을 갖췄는데, 니바록스 합금으로 만드는 이런 형태의 밸런스-스프링은 와이어를 가공해 특정 모양으로 만들어내기까지 15개 이상의 전통적인 공정이 필요하다. 복잡한 브레게 오버코일은 손으로 직접 제작한다. 이것은 너무나도 섬세한 공정이어서 가장 숙련된 장인조차도 하루에 몇 개 유닛 밖에는 완성하지 못한다. 각각의 장인은 이처럼 까다로운 공정을 위해 자신이 사용하는 기술의 특징과 브레게 오버코일 형태에 따라 정교하게 맞춤 제작한 도구를 필요로 한다.  

니바록스-FAR은 이러한 종류의 밸런스-스프링 생산에 있어 완전한 수직 통합을 이루고자 시계 합금 공정을 내부에서 수 행하길 원한 니콜라스 G. 하이예크의 주 도로 세운 주조소를 보유하고 있다. 이 주조소는 하이예크 엔지니어링이 보유한 야금학(metallurgical) 노하우의 도움을 받아 2007년 설립되었다.

이 밸런스-스프링 종류는 두 가지 조정 방식과 관련이 있다. 오메가메트릭 (Omega­métric) 기계 조정 등으로 콜릿에 고정하는 니바트로닉(Nivatronic) 방식, 그리고 핀 형태 스터드로 밸런스-스프링 안쪽 끝을 물리게 해 콜릿에 고정하는 전통적인 방식이 그것이다.   

두 번째 종류인 실리콘 밸런스-스프링은 전혀 다른 제작 공정의 결과물이다. 웨이퍼(wafers)라 불리는 실리콘 디스크의 이온 작업이 그것으로 이 기법을 통해 전통 공정으로는 결코 만들어낼 수 없는 정확한 형태를 얻을 수 있다. 또 반자성 합금을 사용하기 때문에 미학적으로도 아름답고 시간이 흘러도 마모에 강하다.  

어떤 기술을 사용했든 밸런스-스프링의 지름은 머리카락 두께 절반에 달하는 35미크론에 불과하며, 무게는 0.0025g, 즉 쌀 한 톨보다 7배나 가볍다! 니바록스-FAR은 CSEM에서 개발한 실리콘 밸런스-스프링 제작에 있어서도 선두 주자였다. 스와치 그룹은 이 기술에 즉각적으로 투자하고 이 기술을 통해 탁월한 정확성을 구현한 첫 워치메이킹 기업 중 하나였다.  

블랑팡 시계의 심장을 구성하는 모든 부품 생산은 일종의 나노기계학의 산물로 니바록스-FAR의 주요 업무를 이루고 있다. 이것은 매우 신중해야 하는 작업이며, 극도로 작으면서 고도의 성능을 발휘하는 부 품을 생산하기 위해서는 노하우와 직관도 요구된다.

엔지니어링과 기계학은 니바록스-FAR 기술의 심장부에 자리하고 있다. 이러한 희소한 노하우를 영원히 간직하고 다음 세대로 전수하기 위해서는 끊임없는 훈련이 필요하다. 이를 위해 니바록스-FAR은 스위스 주요 폴리테크니컬 & 엔지니어링 학교와 협업해 매년 40명의 견습생을 훈련시킨다. 니바록스-FAR의 기술은 상당히 구체적이어서 오로지 ‘현장에서’ 진정한 노하우의 DNA를 수호하는 ‘오랜 경험을 보유한 장인’과의 직접적인 만남을 통해서만 전수받을 수 있다. 

니바록스-FAR은 블랑팡으로 대변되는 시계 브랜드들이 이룩한 성과를 통해 탄 생한 여러 기술을 보유한 기업이다. 블랑 팡의 탄생지가 니바록스-FAR이 보유한 가장 복잡한 기술 중 하나와 매우 가깝다 는 점에서 이러한 연결 고리는 매우 강력하 다. 현재 베르네제쥐라(Bernese Jura) 중심에 위치한 빌레레에서 수행하는 스프링 밸런스 조정 기술이 그것이다.

우리는 스위스 메이드 타임피스 개발에 있어 니바록스-FAR이 차지하는 중요한 위상을 강조하고 싶다. 1980년대 초창기 금방이라도 문을 닫을 것 같았던 이 기업은 지금은 세상을 떠난 니콜라스 G. 하이예크의 의지와 산업을 꿰뚫어보는 통찰력 덕분에 살아났고, 시계업계, 특히 유럽 내 비슷한 기업을 위한 모범 사례가 되었다. 

이러한 기업이 니콜라스 G. 하이예크의 손자 마크 A. 하이예크가 이끌어나가는 스와치 그룹, 블랑팡과 함께한다니 이 얼마나 아름다운 만남인가! 

 피니언이 없는 이스케이프 휠 은 진정 나노 기계학의 큰 성과라 할 수 있다. 1960년대 마이크로 기계학에서 파생된 각 부분의 수십 가지 보정 작업 덕분에 각각의 톱니에서 동시에 세 가 지 작업을 진행할 수 있다. 

피니언이 없는 이스케이프 휠 은 진정 나노 기계학의 큰 성과라 할 수 있다. 1960년대 마이크로 기계학에서 파생된 각 부분의 수십 가지 보정 작업 덕분에 각각의 톱니에서 동시에 세 가 지 작업을 진행할 수 있다. 

챕터 06

안-소피 Pic

미슐랭 3스타를 획득해 자신의 용기와 인내를 입증한 안-소피 피크(Anne-Sophie Pic)

챕터 저자

제프리 S. 킹스턴
안-소피 Pic
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