세이코 쿼츠 천문학자의 놀라운 업적은 계속됩니다

시계의 정확성을 좌우하는 것은 발진기입니다. 아브라함 루이 브르게 시대 이후로 진동 주파수가 증가할수록 정확도가 향상되었습니다. 1950년대에 일부 시계 제조업체들은 이 방법을 채택함으로써 손목시계의 정상적 사용시의 정확도를 획기적으로 향상시킬 수 있었습니다. 그러나 시계에 밸런스 휠과 같은 무거운 부품이 있는 한 더 이상의 개선은 어려웠습니다. 따라서 시계 제작자들은 진동의 정확성을 제어하기 위해 쿼츠 크리스탈에 전류를 흘려보내는 기술로 관심을 돌렸습니다. 그들은 이론적으로 작은 결정체를 사용하여 진동수를 기계식 시계보다 수천 배 더 많이 증가시키는 것이 가능해야 한다고 생각했습니다.

1959년, 스와 세이코샤(현 세이코 엡손)와 계열사인 K. Hattori& Co. (현 세이코 워치 코퍼레이션)는 1.5V 배터리로 작동하는 쿼츠 무브먼트를 개발하기 시작했습니다. 결국 세이코는 포토 공정을 이용하여 불산에 의한 수정 발진기를 만드는 방법을 고안하여 대량 생산의 전망이 눈앞에 전개되었습니다. 진동기를 진공 캡슐에 매달아 충격으로부터 보호하고 새로 개발된 열변형 응축기를 사용하여 온도 변화의 영향을 제어합니다.

1963년에 세이코는 쿼츠 컨트롤의 탁상용 시계인 크리스탈 크로노미터를 선보였습니다. 그 다음 해, 세이코는 뇌샤텔 천문대 대회에서 2위부터 7위까지의 상을 수상하며 쿼츠 데크 크로노미터 부문에서 독주했습니다. 이후에, 세이코는 더 작게 만드는 기술을 목표로 했습니다. 뇌샤텔 천문대 대회에 출품된 쿼츠 회중시계는 1966년 2~5위, 1967년 1~5위를 차지했다.

쿼츠 크리스탈의 문제는 극복되었지만, 더 큰 압축의 길에는 여전히 높은 장애물이 남아 있었습니다. 쿼츠 진동을 핸즈로 회전시키는 모터는 크기와 전력 소비량 모두에서 컸습니다. 스와 세이코샤는 공간을 절약하기 위해 모터의 회전자와 고정자를 분산 배치하는 방법을 고안했습니다. 20µm 구리선을 2만번 감아 만든 모터코일의 경우 초당 1회 전기펄스로 모터를 한 번에 60도 회전시키는 6극 스테퍼 모터가 개발됐습니다. 그 결과 총 소비 전류가 18μA에 불과한 소형 모터가 생성되었습니다.

1968년, K. Hattori의 사장 쇼지 핫토리는 개발의 진척 상황을 보고 병렬적으로 진행되던 튜닝 포크 시계 프로젝트를 중단하고 그의 팀에게 1년 안에 쿼츠 시계를 상업적으로 출시하고자 함을 말했습니다. 츠네야 나카무라가 이끄는 개발팀은 마침내 20개의 시계를 1969년 12월까지 만들 수 있었습니다. 이 시계에 붙여진 이름은 아스트론이었습니다. 쇼지 핫토리는 세계 최초의 대량 생산용 쿼츠 손목시계를 위해 '우주 시대'의 느낌을 상기시키는 이름을 선택했습니다.

쿼츠 아스트론이 탄생한 이후 10년 동안, 그 기술은 사람들의 시간 개념을 변화시켰고, 결국 디지털 기기의 개발로 가는 길을 열었습니다. "언젠가, 모든 시계는 이런 식으로 만들어질 것이다"라는 헤드라인 아래 홍보된 세이코 쿼츠 아스트론의 후속 모델들은 시계학의 판도를 바꾸었습니다.

2세대 세이코 아스트론은 2012년에 출시된 GPS 솔라 손목시계입니다.
새로운 아스트론이 1969년의 모델보다 훨씬 더 많은 기능과 성능을 가지고 있는 반면, 아스트론이라는 이름은 이 것이 포함하고 있는 GPS 솔라 기술의 중요성을 증명하고 제1 쿼츠 아스트론의 혁명적인 것과도 같았던 높은 정확성을 강조하기 위해 선택되었습니다.

1969년에 발표된 최초의 아스트론은 그 날의 표준 메카니컬 시계보다 약 100배 더 정확했습니다. 한 달에 ±5초 이내로 정확했습니다. 그 후 세이코는 쿼츠시계의 정확도를 계속 높였고 오늘날 일부 그랜드 세이코의 9F 쿼츠 무브먼트는 연간 ±5초 이내로 정확성을 보여주고 있습니다.

이 정도의 정확도가 달성되기 전에는 어떤 기술이 있었을까요? 하나는 무선 조종 시계입니다. 2004년에 세이코는 표준 시간 신호를 기준으로 시간을 조정하는 무선 조종 시계를 출시했습니다. 이론적으로, 원자 시계를 기준으로 사용하는 무선 조종 시계는 뛰어난 정확성을 가져야 합니다; 하지만 세이코 또한 이 접근법의 한계를 알고 있었습니다. 세계에서 표준 시간 신호를 보내는 나라는 4개국뿐이기 때문에, 이러한 신호의 범위를 벗어난 국가에서는 정확한 시간을 얻는 것이 불가능할 수 있습니다.

그 후 그 세이코는 세계 어느 곳에서나 정확성을 달성할 수 있는 시계 개발에 착수했습니다. 지상에서 전송되는 표준시간 신호를 이용하기보다는 GPS 위성에서 수신되는 시간 신호에 맞춰 위성시계에 초점을 맞췄습니다. 세이코 앱손은 이미 GPS로 위치를 파악할 수 있는 장비를 개발했지만, 이 기능을 손목시계에 탑재하는 것은 불가능해 보였습니다. 위성위치확인시스템(GPS) 위성의 신호를 받을 때 소비되는 전력은 무선 조종 시계의 200배 수준이었고, 정확한 수신을 위해서는 거대한 안테나가 필요했습니다. 이러한 기능을 손목시계에 포함시키려면 추가적인 다운사이징과 절전 기능이 필요했습니다. 이 도전은 오리지널 아스트론을 만든 팀이 직면했던 것과 정확히 일치했습니다.

많은 기술적 혁신이 최초의 아스트론을 가능케 한 것처럼, 세 가지 요소가 위성시계의 개발을 가능하게 했습니다.

신호 수신용 콤팩트 링 안테나와 초절전 GPS 모듈을 탑재해 완벽한 손목시계의 형태를 구현했고 신호 수신이 뛰어납니다. 2012년, 세이코는 세계 최초의 GPS 솔라 손목시계를 출시하는 데 성공했습니다. 그리고 이 시계를 위해 선택한 이름은 아스트론이었습니다. GPS 솔라 아스트론의 기능은 1969년 오리지널 모델의 기능을 훨씬 능가하지만, 크기와 전력 소비를 줄이기 위한 지속적인 추진의 결과로서 그리고 새로운 정확도 표준을 달성하는데 있어서 두 가지가 매우 유사합니다.

2012년에 출시된 새로운 아스트론 시계 중 첫 번째인 7X 시리즈는 그 기술의 독특함을 강조하기 위해 다른 모델들과 차별하된 외관을 가졌습니다. 그러나 2014년 8X 시리즈는 외경이 더 작았고 좀 더 주류에 가까운 외형을 가졌습니다. 2018년에 출시된 5X 시리즈는 외관상으로는 높은 기능성을 보이지 않고 있습니다. 게다가, 이 모델은 동기화 시에 단지 3초 만에 시간 신호를 받습니다. 새로운 아스트론은 이전 모델과 비슷한 지속적인 발전의 여정을 따랐습니다. 현재 시점에서 이 여정의 결과는 2019년에 출시된 새로운 3X 시리즈로 나타났습니다. 이는 세계 최초의 여성용 GPS 솔라 워치로, 시계의 외관은 이 시계가 갖춘 특별한 기능을 더 이상 드러내고 있지 않습니다.

높은 정확도의 쿼츠 시계가 당연하게 받아들여질 정도로 발전한 것처럼, 오늘날의 아스트론은 표준 시간대를 넘나드는 초고정확도를 일상적인 현실로 구현해 냈습니다. 새로운 아스트론이 가져온 것은 진정한 "제 2의 혁명"이었습니다.