기계식 시계를 처음 사용하는 소비자들이 가지고 있는 가장 큰 문제점중의 하나가 바로 시간의 정확성에 대한 불만족이다. Quartz시계는 기계식 시계와는 전혀 다른 방식으로 작동하는 시계이다.

Quartz시계는 건전지에서 출력되는 전자적인 힘을 이용한 방식으로 일주일에 대략 ±1초 정도의 오차율을 지니고 있고, 이 정도의 시간 정확성은 5000원 대의 저렴한 시계들도 충분히 도달할 수 있다.

기계식 시계는 지렛대와 톱니바퀴 그리고 태엽과 용수철이 최소한의 공간에서 함께 작동하며 서로의 기능과 기계적 에너지를 전달하게 된다.

이전에 착용하던 Quartz시계의 1주일 시간 오차가 단지 1~2초인데 비해서, 거액을 주고 구입한 기계식 크로노메터의 하루 시간 오차가 1~2초라고 불평하는 소비자들도 있다.

하루는 86400초로 이루어져 있다. 기계식 시계가 하루에 1초의 오차를 내는 것은 시간 오차율이 단지 0.0011%밖에 되지 않는 것을 뜻한다. 기계식 시계가 이 정도의 시간 정확성을 가지기 위해선, 해시계에서 시작된 3000년 이상의 오랜 역사와 숨은 장인들의 노력이 필요했다.

 기계식 시계와 Quartz 시계의 작동 방법

-Quartz 시계

Quartz시계의 핵심 부품인 수정(Quartz)은 건전지의 전압을 받아서 1초에 32768Hz씩 규칙적으로 진동을 한다. IC(집적회로)는 이 진동수를 분할하여 1초에 1Hz라는 규칙적인 맥박을 생산하게 된다. 하지만 온도에 민감한 수정의 특성 때문에 온도가 20도 이하로 내려가거나 30도 이상으로 올라갈 시에는 진동수가 적어져서 시간이 조금씩 느려지게 되고, 온도가 20도에서 30도 사이에 있을 때는 시간이 다소 빨라진다.

그러나 수정의 높은 진동(32768Hz)때문에, 이러한 온도의 변화에 따른 진동수의 편차는 시간의 정확성에 큰 영향을 미치지 못하고 있다. 일반 Quartz시계는 평균 1달에 0~+7초의 오차가 있으며, 허용 오차는 –5 ~+15초이다.

-기계식 시계

기계식 시계는 Quartz시계와는 전혀 다른 구조와 역사를 가지고 있다. 기계식 시계는 용두의 회전이나 오토매틱 무게 추의 회전이 중앙 태엽을 감게 되고, 이 태엽의 힘이 톱니바퀴를 거쳐서 밸런스를 회전시킨다. 밸런스는 1초에 평균 4회 회전을 하면서 톱니바퀴를 규칙적으로 회전시킨다.

시간바늘은 이 톱니바퀴에 결합되어 일정한 밸런스의 회전에 따라서 시간을 표시한다. 기계식 시계는 Quartz시계에 비해서 다소 시간의 오차가 생기는데, 그 이유는 밸런스가 손목의 움직임과 외부 충격에 따라서 불규칙적인 회전을 하게 되며, 밸런스의 적은 회전 수(1초당 4회) 때문에 이 시간의 편차가 크게 느껴지기 때문이다.

일반 기계식 시계의 하루 허용 오차는 –5에서 +20초 사이이고, 시계 브랜드에 따라서 허용 오차가 넓어질 수도 있다. 하지만 크로노메터의 1일 허용 오차는 –4에서+6초이며, 개인의 직업이나 활동량에 따라서 많은 시간의 편차를 나타낼 수도 있다.

 이론적으로 밸런스의 속도를 높이면 시간이 더 정확하게 갈 수 있지만 1시간에 36000번 회전하는 크로노그래프의 밸런스 회전 속도는 이미 90km/h로 움직이는 기관차보다도 빠른 것이다. 기관차는 단지 하루에 몇 시간 밖에 움직이지 않으나 시계는 하루 24시간, 1년 365일 동안 끈임 없이 작동할 수 있다는 점을 감안한다면, 최고의 재료 사용과 정밀한 부품의 제작 능력에 근거한 이 능력을 간과할 수 없을 것이다.

Quartz시계의 30년이라는 짧은 역사에 비해서 기계식 시계는 3천년 이상의 오랜 역사와 생명력을 유지하고 있다. 시간의 부정확이라는 단점에도 불구하고 Quartz시계의 등장 이후에도 그 명맥을 확고히 유지할 수 있었던 이유는, 아마 시계내부에서 들려오는 생명력의 맥박을 느낄 수 있다는 매력과 착용하는 소비자들의 자부심 때문일 것이다.

 크로노메터(Chronometer)란

그리스어로 Chronos는 시간을 metrein는 측정을 의미한다. 이 용어는 1714년에 영국의 시계기술자인 Jeremy Thacker를 통해서 처음 언급되었으며, 현재는 <정확히 작동하는 시계>또는 <시간이 정확한 시계>로 통용된다.

정확히 말하면 크로노메터란 다른 위치와 온도 변화에도 정확히 작동하는 시계로 개별적인 공식 측정 기구에서 오랜 기간동안 시험되었으며, 매일의 오차 한계가 –4초에서 +6초를 벗어나지 않는 공식 증서가 수여된 시계를 의미한다.

이 공식 측정기구인 COSC(Controle Official Suisse des Chronometers)는 현재 스위스의 La Chaux-de-Fonds에 위치하고 있으며, Biel, Le-Locle 와 Geneve에 지사를 두고 있다.
시계의 꼬리표(Pictogram)에 크로노메터를 <COSC>로 표시하는 것도 이런 이유에서이다. 참고로 Quartz-Chronometre의 허용 오차는 1년에 0~+4초이고, 기계식은 검사기간이 15일인 것에 비해서 Quartz시계는 30일 동안의 온도 변화에서도 이 허용오차를 벗어나지 않아야 한다.

- E.O.L 기능

E.O.L과 A.S.S는 시계 구입시에 소비자에게 함께 전달 되는 기술 설명서에 자주 등장하는 용어이다. 현재 출시되는 초침을 가지고 있는 거의 모든 시계는 E.O.L(End-of-Life)기능을 장착하고 있다.
이 기능은 건전지 수명이 끝나기 며칠 전부터 매 4초마다 한번씩 초침이 움직이거나 Display에 <bat>라고 깜빡이는 것을 의미한다. 이 표시가 나타나면 단지 건전지 교환시기가 되었다는 것을 표시하는 것이지, 시간의 정확성과는 무관하다.
 
-ASS 기능

ASS(Asservissement: 기계제어)는 현재 생산되고 있는 모든 초침을 가지고 있는 ETA무브먼트에 장착된 기능이다. 이 기능은 시계가 작동하기에 필요한 에너지를 최소화시켜 건전지의 수명을 최대한 연장 시키는데 주목적이 있다. IC회로는 일반적으로 초침이 움직이기 위한 최소 전력인 4.8ms를 자석바퀴에 공급하지만 자정에 날짜판을 회전시키거나 야광, 크로노그라프기능등 부가적인 작동을 해야 할 경우에는 7.8ms라는 높은 순간 전압을 공급하게 된다.
참고로 오래된 무브먼트의 IC회로는 항상 7.8ms를 자석바퀴에 공급하여 건전지 수명이 부가기능 작동 여부에 관계없이 항상 일정하였다.

스와치 그룹의 Brand별 기계식 시계의 오차율

Brand 기종 Time Rate(시간 오차율)   
Omega Non-Chronometer -05s/d ~+15s/d   
Omega Chronometer -04s/d ~ +06s/d   
Omega Co-Axial -04s/d ~ +06s/d   
Longines Non-Chronometer -10s/d ~ +20s/d   
Longines Chronometer -04s/d ~ +06s/d   
Tissot Non-Chronometer -10s/d ~ +35s/d   
Tissot 2892-A2 -05s/d ~ +10s/d   
Tissot 7750 -05s/d ~ +15s/d   
Tissot Chronometer -04s/d ~ +10s/d   
Swatch Non-Chronometer -30s/d ~ +40s/d 

Autoquartz

 Autoquartz란 기계적으로 축적된 에너지를 전자방식으로 변환하여 시계를 작동시키는 방식이다. 사람이 활동할 때 생기는 에너지는 무게추(Oscilating Weight)를 회전시키게 되며(오토매틱시계와 동일), 이 회전력이 원동기(Microgenerator)를 통해서 전기력으로 바뀌게 되며, 이 전기력이 충전지에 응집되어 일반 Quartz시계와 같이 작동하는 방식이다.

세이코(Seiko)에서 생산된 Kinetik의 단점을 완전히 보완하여 ETA에서 개발한 이 방식의 장점은 건전지를 사용하지 않고도 오랜 시간(10년)동안 Quartz시계와 동일한 시간의 정확성을 가질 수 있고, 완전히 충전된 후에는 100일 동안 시계를 착용하지 않아도 시계가 작동하는 일반 Quartz시계와 기계식 시계의 약점을 보완했다는 것이다. Omega에서는 이 Autoquartz를 Omega-Matic이라고 부른다.

초침이 없는 시계의 시간 오차율

일반 소비자들 중에 초침이 없는 시계를 착용하는 고객이 초침이 있는 시계를 착용하는 고객보다 시간의 정확성에 대한 만족감이 떨어지고 있다. 그리고 심지어는 시계의 분침이 1초마다 움직이지 않고 20초마다 작동한다며 A/S Center방문하는 소비자들도 간혹 있다.

그러나 이것은 시간이 부정확하거나 시계의 내부에 이상이 있는 것이 아니라, 분침이 에너지 절약(건전지의 수명 연장)을 위해서 5초나 10초, 20초, 30초 심지어는 1분에 한번씩 움직이는데 그 이유가 있다. 예를 들면 30초에 한번씩 분침이 뛸 경우에 소비자는 비록 정확히 시간을 맞추었다 하더라도, 이미 이 시계는 영원히 +/-30초라는 시간 오차율을 가지게 되는 것이다.
일반적으로 초침이 없는 시계를 착용하시는 고객은 시간을 1분 빨리 맞춰 놓는 것이 이러한 시간편차를 최소한으로 줄이는 요령이다.

 건전지

시계 건전지의 작동원리를 간단히 설명하면, 양극과 음극의 성질을 가진 다른 화학 물질이 전자를 이동시키면서 이 이동 통로에 있는 여러 기능들을 작동시키는 방식이다. 시계의 수명은 바로 이 음극 물질인 아연가루의 잔류량에 따라서 결정된다. 양극의 수은전자가 음극의 아연과 더 이상 결합할 수 없을 때에 건전지의 수명이 끝나게 된다.

이론상의 일반 건전지의 수명은 2년에서 5년 사이이다. 이것은 무브먼트의 청결상태와 시계의 부가기능과 밀접한 관련이 있다. 초침이 없는 시계가 있는 시계보다, 크로노그래프, 날짜 판, 알람 등의 기능을 장착하지 않은 시계가 이러한 기능이 있는 시계보다 훨씬 건전지 수명이 길다. 건전지의 수명은 건전지의 전압과는 크게 관계가 없는 것으로 알려져 있다. 3V의 Lithium건전지의 경우에도 건전지의 수명은 2~5년으로 수은건전지와 동일하지만, 시계가 Display기능 등을 가지고 있어서 전력소모가 많을 때에 사용된다.

시계수리 시에 건전지를 꼭 교환하는 이유는, 건전지의 전압은 건전지의 수명이 다하기 직전까지 항상 1,55V로 유지되다가 갑자기 1.3V나 1.0V로 감소하기 때문에, 건전지로 시계가 얼마나 작동 가능한 지는 측정할 수 없기 때문이다. 그렇지 않으면, 시계가 소비자에게 전달 된 후에 바로 시계가 멈추는 상황이 발생할 수도 있다.