헤론 (Heron, 로마 과학자, 62∼150)

헤론의 공 헤론의 초상
서기 5세기 기독교가 득세하면서 얼마나 많은 고대의 과학기술들이 사탄의 행위로 몰려 파괴되고 사라졌던가. 헤론의 업적도 기독교 중세시대에 파뭍혔다가 근대 르네상스 시대에 부활한 것이다.
-----------------------

로마시대의 기계학자·물리학자·수학자. 조준의로 토지를 측량하거나 월식을 이용하여 로마∼알렉산드리아의 거리를 측정하였다. 또 일종의 증기터빈인 '헤론의 기력구'와 수력 오르간, 주화를 넣으면 물이 나오는 '성수함', 기타 여러 가지 자동장치를 발명하였다.

출생지 로마제국 이집트 알렉산드리아 활동분야 과학 주요저서 《측량술》 《조준의에 대하여》

본문

62∼150년경에 알렉산드리아에서 활약하였다. 이론보다 수학·역학의 응용면에서 능력을 발휘하였으며, 조준의로 토지를 측량하거나 월식(月蝕)을 이용하여 로마∼알렉산드리아의 거리를 측정하였다. 또 일종의 증기터빈인 '헤론의 기력구(汽力球)'와 수력(水力) 오르간, 주화(鑄貨)를 넣으면 물이 나오는 '성수함(聖水函)', 기타 여러 가지 자동장치를 발명하였다. 그 일부는 선배들의 발명을 모방·개량한 것이라 한다. 수학에서는 꼭지부분을 잘라낸 피라미드(사각뿔대)의 부피나 제곱근·세제곱근의 근삿값을 구했으나, 유명한 '헤론의 공식(3각형의 3변의 길이에서 그 넓이를 구하는 방법)'은 헤론 자신의 발견은 아닌 듯하다. 그러나 그 많은 유용한 고안이 당시의 사회제도(노예제도)에서는 놀이감으로 밖에 쓰이지 않았던 것 같다. 그의 저술은 지금도 많이 남아 있다. 주요한 것으로는 《측량술》 《조준의(照準儀)에 대하여》 《기체장치(氣體裝置)》 《자동장치의 제작법에 대하여》 《발사무기의 제작술》 《구적법(求積法)》 《입체기하학》 등이다.

1세기에 활동한 것으로 알려져 있다. 그 연대에 대해서는 여러 설이 있는데, 근년 《조준의(照準儀)》 제35장 월식의 기술에 의하여 62년의 것으로 판명되었다. 그의 많은 저작은 수학계열의 것과 기계학계열의 것으로 나눌 수 있다. 수학분야에서 대표적인 것은 《측량술》로, 여기에는 유명한 ＜헤론의 공식＞과 같은 기하학을 사용한 각종 도형·입체의 구적법(求積法)·분할법이 기술되어 있다. 기계학분야를 대표하는 것은 《기체학》과 《기계학》으로, 전자는 진공과 기압, 수압의 성질을 이용한 80종 가까운 장치가 삽화를 넣어(그림은 6세기의 것) 해설되고 있다. 그 중에는 소방펌프나 수력(水力)오르간과 같은 실용적인 것도 있으나 대부분은 구경거리 완구였던 것같다. 《기계학》은 아라비아어역 밖에는 남아 있지 않지만 서문·이론·실천 등의 3단으로 구성된 본격적 저작으로 당시의 역학이나 수학의 수준에 입각한 건축술, 차륜·기어의 제법 외에 윈치·지레·도르레·비녀장·나사 등 기본적인 동력기계에 대하여 해설한 것이다. 그 외에 《반사광학》(라틴어역만 잔존) 등 저작이 많이 있는데 그의 저작은 폭넓은 독자를 보유함으로써 그런 의미에서 아르키메데스·에우도크소스 등의 헬레니즘 전통을 르네상스·유럽에 전하는 데 중요한 역할을 하였다.

Hero라고도 함.

?~?

62년에 활동한 로마시대 이집트의 기하학자·발명가.

헤론 공식으로 알려진 3각형의 면적 공식과 아에올리스의 공(제트 기관의 원조인 첫 증기기관으로 헤론이 설계했음)의 발명으로 알려져왔다. 그가 설계한 장치는 보일러 위 축에 놓여 있고, 새어나오는 수증기로 회전운동을 주기 위해 2개의 비스듬한 노즐이 있는 구로 되어 있다.

헤론의 가장 중요한 기하학 저서 〈도량 Metrica〉은 1896년에 발견되었다. 1권에는 3각형, 4변형, 3~12변의 정다각형, 원과 호, 타원, 포물선의 부분 면적과 원기둥, 원뿔, 구, 구의 부분 면적을 구하는 방법이 열거되어 있다. 이 책에는 헤론의 공식 가 유도되어 있다. 여기서 a, b와 c는 3각형 각 변의 길이이고, s는 3각형 둘레길이의 1/2이다. 또한 어떤 수의 제곱근을 어림잡는 방법도 들어 있다. BC 2000년경 고대 바빌로니아인에게도 알려진 이 방법은 현대의 컴퓨터에서도 자주 사용된다. 2권에는 원뿔, 3각뿔, 원기둥, 평행6면체, 각기둥, 원뿔과 3각뿔의 절단체, 구와 구의 부분, 원환면(圓環面), 정5면체, 몇 개의 의(擬)각기둥들의 부피를 계산하는 방법이 있다. 3권에는 어떤 면적과 부피를 주어진 비율로 나누는 내용이 들어 있다.

현재 남아 있는 헤론이 쓴 다른 기하학 저서로는 〈정의 Definitiones〉·〈기하 Geometrica〉·〈측지술 Geodaesia〉·〈체적측정법 Stereometrica〉·〈측량 Mensurae〉·〈Liber Geëponicus〉가 있다. 〈도량〉의 내용과 비슷한 이 저서들과 유사한 〈경위의(經緯儀) Dioptra〉는 측지술에 관한 책으로, 사용되는 측정기구인 디옵트라에 관해서 설명하고 있다. 또한 이 책의 천문학에 관한 장에는 알렉산드리아와 로마 사이의 거리를 두 도시에서 관찰되는 월식의 현지시간 차이로 알 수 있는 도표법이 설명되어 있다. 〈반사 Catoptrica〉는 라틴어 본으로만 남아 있으며, 전에는 프톨레마이오스의 〈광학 Optica〉의 일부로 생각되었다. 헤론은 〈반사〉에서 빛의 직진성과 반사법칙을 설명했다. 역학에 관한 헤론의 저서 중 남아 있는 것은 〈공기역학 Pneumatica〉·〈Automatopoietica〉·〈전쟁무기 Belopoeica〉·〈Cheirobalistra〉이다. 2권으로 된 〈공기역학〉에는 흡입관, '헤론의 보수', 아에올리스의 공, 동전투입식 기계, 소방 펌프, 물 오르간, 증기기관에 대해 설명되어 있다. 〈전쟁무기〉는 BC 270년경에 알렉산드리아의 크테시비우스가 쓴 저서에 기초했다고 표시되고 있다. 3권으로 된 헤론의 〈역학 Mechanics〉은 아랍어 본으로만 남아 있고 일부는 변경되었다. 300년에 활동한 알렉산드리아의 파포스가 이 책을 인용했고 〈기중(起重)방법 Baroulcus〉도 인용했는데, 아마 다른 제목의 같은 책이었던 것 같다. 〈역학〉 2권은 5가지 간단한 기계와 일상생활의 역학적인 문제들을 다루었고, 3권은 모든 종류의 기관의 구성을 다루었다. 〈기중방법〉·〈역학〉에는 두 평균 비례항 문제(a와 b를 알 때 방정식 a/x＝x/y＝y/b를 만족하는 x와 y를 구하는 문제)의 해가 들어 있다.

헤론이 쓴 다른 책들은 일부만이 남아 있다. 4권의 책에서 물시계에 관한 1권은 파포스와 프로클로스(410~485)가 인용했다. 유클리드의 〈원본 Elements〉 주해인 다른 1권.

헤론(그리스어: Ήρων, 10년경 ~ 70년경)은 이집트에서 태어나 알렉산드리아에서 활약한 로마제국의 고대 그리스인 발명가이자 수학자이다. 기록으로 남겨진 가장 오래된 증기기관 헤론의 공(aeolipile)의 고안자로 유명하다. 원자론을 추종했던 것으로 여겨지며, 스승은 크테시비우스(Κτησίβιος)이다.
몇 문헌에선 그의 활동시기가 기원전 150년이었던 것으로 언급되지만, 이런 자료는 그의 저서와 발명품의 시기와 맞지 않는다. 이는 ‘첫번째 세기’라는 구문을 잘못 해석하여 빚어진 오류로 여겨지고 있다. 그가 살았던 시기는 명확하지 않으나, 62년 3월 13일 있었던 월식을 직접 겪었던 것으로 여겨지며, 이에 따라 1세기에 살았다는 설이 정설로 받아들여지고 있다.
증기의 압력을 이용한 다양한 기계를 고안했으나, 스스로 돌아가며 운동하는 증기기관은 실제로 만들지 못했다. 주요 발명품으로 증기 터빈등을 이용한 자동으로 열리는 문 등이 있다.
수학에서는 측량법을 개량한 것으로 알려져 있다. 또한 저서 메트리카(Metrica)에 삼각형의 세 변의 길이로 넓이를 구하는 헤론의 공식을 해 놓았다.
광학 분야에서 헤론은 빛이 두 지점간의 최단거리의 경로를 통과하여 지나간다는 가설을 제안했다. 이 가설은 현재는 최단거리가 아닌 최단시간이 걸리는 경로를 지나간다는 페르마의 원리에 의해 부정되었다. 그러나 헤론은 자신의 가설에 기반하여 빛의 입사각과 반사각이 같다는 반사의 원리를 증명했다.
기하학 분야에서 삼각형의 세변의 길이에서 넓이를 구해내는 공식인 헤론의 공식은 유명하다. 그리고, 어떤 수의 제곱근을 반복해서 계산해 내는 알고리즘을 제시하기도 했다.
물, 불, 증기 등을 동력으로 이용하고, 특히 되먹임을 교묘하게 이용하여 제어되는 여러 기계를 발명한 것으로 알려져 있다. 그의 기계들은 특히 스스로 움직이며, 동작을 부분적으로 프로그래밍 할 수 있었다.

헤론의 공식 (－公式 Heron's formula)

요약

삼각형의 넓이를 세 변의 길이로 나타낸 공식.

설명

삼각형의 넓이를 세 변의 길이로 나타낸 공식. 삼각형의 세 변을 각각 라 하고,



라고 하면 면적 는



로 주어진다. 로마 수학자이며 기사(技師)인 헤론에 의해 처음으로 제시되었으며 영국의 I. 뉴턴에 의해 재발견되었다.