자물쇠와 열쇠는 언제부터 만들어지게 됐을까. 고고학자들은 19세기 중엽 현재 이라크에 위치한 코르사바드 궁전 유적에서 세계에서 가장 오래된 자물쇠를 발견했다. 발견된 자물쇠와 열쇠는 메소포타미아 지역에서 아시리아 시대가 시작되기 전인 기원전 4,000년에 만들어진 원시적인 구조였고 나무 재질을 이용했다. 이 자물쇠의 바탕이 되는 원리는 현대 자물쇠에도 그대로 사용되고 있다.

빗장 자물쇠로 알려진 이것은 서로 길이가 다른 핀으로 이뤄진 열쇠를 끼우지 않으면 문이 열리지 않는 구조를 취하고 있다. 열쇠를 넣으면 내부 핀이 밀리면서 문을 막고 있던 나무 빗장을 분리할 수 있다. 그 시절 문단속을 하는 방법은 자물쇠를 사용하거나 문지기를 배치하는 것 가운데 하나였을 것이다.





메소포타미아에서 탄생한 자물쇠의 구조를 개량하고 건축까지 활용도를 넓힌 건 고대 이집트인이다. 자물쇠는 여전히 나무였지만 이들은 핀은 황동으로 만들었다.

열쇠와 자물쇠를 이용한 간단한 방법은 1세기 이상 변하지 않았다. 이집트에서 그리스, 로마 제국으로 서서히 전해지고 옷장이나 서랍을 지키는 작은 자물쇠로 개조되어 간다. 결국 로마인 중 부유한 귀족은 열쇠를 반지처럼 갖고 다니게 됐다. 보호를 필요로 하는 물건을 소유할 만큼 부자라는 걸 증명하는 것이기도 했다.

나무 빗장 자물쇠의 기본 디자인에 변화가 일어나게 된 건 중세에 들어서면서다. 영국 장인이 처음으로 금속 돌기가 붙은 자물쇠를 만들었다. 이 자물쇠의 열쇠 구멍은 안쪽이 원통형으로 이뤄져 있었다. 열쇠 구멍 안에는 워드라고 불리는 여러 동심 플레이트가 키에 붙어 있어 노치가 워드 패턴과 맞지 않으면 키를 돌릴 수 없었다.





하지만 이런 아름다운 장치에도 약점이 있었다. 노치 패턴에 따라 열쇠 하나로 다른 자물쇠까지 열어버릴 수 있다는 것이었다. 만일 기본키의 형태를 알고 있다면 가짜 자물쇠를 만들 수 있었던 것.

안전성 관점에선 완벽하지 않았지만 이 존재로 인해 금속 세공은 새로운 시대를 맞이하게 된다. 숙련된 장인들이 영내 건축에 맞게 정교한 자물쇠와 열쇠를 디자인하게 된 것이다. 이들은 열쇠 구멍 형태를 바꿔서 복잡성을 더해 안정성을 높였다. 하지만 이를 뒤쫓기라도 하듯 가짜 자물쇠를 만드는 기술도 발전했다.

산업혁명 시대가 열리면서 정교한 자물쇠가 만들어지게 됐고 영국은 보안 분야에서 입지를 다지게 된다. 1778년 로버튼 바론(Robert Barron)은 더블액셕신 레버 텀블러 자물쇠 특허를 취득한다. 기존 텀블러 자물쇠를 해제하려면 모든 핀을 옮겨야 했지만 이 새로운 디자인은 2∼4개까지 독립 레버를 특정 높이까지 들어올리는 형태였다. 바론은 자신의 발명품을 지금까지 만들어진 어떤 자물쇠보다 안전하다고 자랑하기도 했다.

하지만 이 자물쇠 역시 완벽하게 안전하다고 말할 수는 없었다. 1784년 조지프 브리마(Joseph Bramah)가 안전한 자물쇠 특허를 취득한다. 디자인은 그다지 변하지 않은 채 지금도 런던에서 제조, 판매되고 있다. 열쇠는 원통형으로 내부에는 바론이 만든 레버와 같은 형태였다. 열쇠가 정품이면 걸릴 것 없이 자물쇠 내통을 회전시킬 수 있다.

이 자물쇠에 대해 자신감이 있었던 브리마는 1790년 상금 200뉴기니아, 지금 가격으로 20만 달러 정도를 걸고 잠금 상태를 해제해보라고 자신의 가게에 전시를 하기도 했다. 1851년 대영박람회가 열릴 때까지 이 도전은 깨지지 않았다. 하지만 이후 미국인 자물쇠공인 알프레드 C 홉스(Alfred C. Hobbs)가 51시간에 걸쳐 자물쇠를 해제하는 데 성공한다.

1817년 포츠머스해군기지에서 도난을 당한 영국 정부는 정품 키 외에는 절대로 열 수 없는 자물쇠를 만들기 위해 콘테스트를 연다. 여기에서 우승을 차지한 건 제레미아 첩(Jeremiah Chubb). 그는 바론의 자물쇠 디자인에 자체 레버 텀블러와 가짜 키를 삽입하면 검출기로 탐지할 수 있는 장치를 추가했다. 이 자물쇠를 열 수 있는 건 정품 키만 가능하다는 것. 그의 자물쇠 역시 대영박람회 개최 전까지 열리지 않았지만 이것도 알프레드 C 홉스가 결국 열었다.





1851년 대영박람회에서 홉스가 충격을 줄 무렵 미국에선 이보다 한 걸음 더 나아간 자물쇠가 발명됐다. 1843년 라이너스 예일(Linus Yale)이 예일 자물쇠라고 불리는 원통형 자물쇠 특허를 출원한 것. 디자인은 예전 이집트인이 만들었던 간단한 나무 자물쇠를 개량한 것이다. 이어 그의 아들인 라이너스 예일 주니어가 1861년 디자인을 개선하고 들쭉날쭉한 요철이 붙은 열쇠를 고안한다.

예일 자물쇠의 장점은 단순하면서도 보안성이 뛰어나다는 것이다. 레버를 더 늘리거나 열쇠를 복잡하게 만드는 것 대신 고대 핀 텀블러 자물쇠 디자인을 완성형으로 바꿔낸 것이다.

눈길을 끄는 건 자물쇠를 여는 열쇠. 키 요철 뿐 아니라 들쭉날쭉한 노치도 특정 자물쇠에 적합하게 절단해 열쇠 구멍에 꽂으면 눌러서 스프링으로 연결된 핀으로 이동한다. 내통을 회전시키지 않으면 빗장이 빠지지 않게 되어 있다. 손잡이를 회전시키려면 열쇠로 이 핀을 이동시켜야 한다.

핀은 드라이버 핀과 키 핀 2가지로 나뉘어져 있다. 눌러 스프링으로 연결된 핀은 열쇠 톱니 부분에 의해 특정 높이까지 밀어 올려 진다. 맞는 열쇠라면 드라이버 핀은 자물쇠의 플러그와 외통 사이에 나머지 키 핀의 톱니 부분에 떨어지게 된다. 모든 핀이 제대로 정렬되면 플러그는 빗장을 열 수 있게 된다.

이로부터 1세기 반 동안 자물쇠는 예일 자물쇠의 업그레이드 버전과 새로운 디자인을 쏟아냈다. 이어 20세기에 들어서면서 자물쇠를 대체할 수 있는 가능성이 처음으로 나타난다. 1909년 월터 슈리지(Walter Schlage)가 도어록 특허를 내놓는다.




그는 후에 예일 자물쇠의 사용도를 좀더 높일 수 있게 버튼이 있는 잠금장치를 발명한다. 그가 설립한 회사는 지금도 자물쇠 제조업을 하고 있다. 하지만 자물쇠로 잠근다는 것에 플러스알파 역할을 부여한 그의 아이디어가 빛을 보게 된 건 디지털 시대에 들어서면서다.

자물쇠와 열쇠의 역사에 비하면 실제 자물쇠는 더 복잡한 발전을 하고 있다. 고대 로마인은 자물쇠의 원형을 만들기 위해 열쇠의 개념을 바꿨다. 이런 개념은 1857년 제임스 서전트(James Sargent)가 세계에서 처음으로 번호를 바꿀 수 있는 다이얼 자물쇠를 발명하면서 바뀌게 된다. 그는 1873년 설정된 시간에만 열 수 있는 시간 한정제, 1880년에는 특정 간격 이후에만 열 수 있는 시간 지연식 잠금장치 등을 발명하기도 했다.

보다 직관적인 자물쇠에 대한 아이디어는 20세기 말에 탄생한다. 1975년 토르 소네스(Tor Sørnes)가 처음으로 전자 카드키 특허를 취득한다. 프로그램을 통해 제어할 수 있는 자물쇠라는 새로운 시장을 개척한 것이다. 지난 수십 년 동안 암호에서 지문과 같은 생체 인증까지 모든 종류의 인증 방법은 전기 체인 자물쇠를 이용해왔다. RFID 태그와 디지털 열쇠를 이용해 적외선, 0과 1 배열을 통해 문을 열 수 있는 세상이 된 것이다. 이제 얼굴 인증으로 문을 열 수도 있다.



얼굴 인식을 통한 보안 시스템 도입은 저렴하지 않지만 사물인터넷이 보급되면서 자물쇠를 생산하는 기업은 최신 기술 도입을 모색하고 있다. 목표는 분실 가능성과 만능 열쇠를 만들 수 있는 물리적 열쇠의 폐지에 있다고 할 수 있다. 이런 이유로 수많은 기업이 열쇠가 필요 없는 미래를 바라보고 있다.





물론 자물쇠가 인터넷에 연결되면 해킹될 우려가 있다. 스마트 잠금 장치는 몇 겹씩 보안 기능을 구현하고 있지만 다른 한편으로는 소유자의 출입 관련 데이터도 수집한다. 이런 이유로 역감시가 될 수도 있다. 인터넷 접속형 잠금장치가 늘어나면서 지금까지 단순했던 자물쇠 기술은 더 복잡해지고 있다. 진화하는 암호화 네트워크 덕에 물리적 자물쇠의 역할이 바뀐다는 건 분명해지고 있다. 이제 좀더 안전하고 편리한 이용을 위한 보안 솔루션에 대한 문제가 남았을 뿐이다. 이런 최근의 변화를 보면 수천 년 동안 인류를 열쇠를 이용해 자물쇠를 열어왔지만 큰 틀에서 보면 진보가 아니었을 수도 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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