자물쇠

자물쇠(lock)는 열쇠, 카드키, 지문, RFID 카드, 보안 토큰 또는 동전과 같은 물리적 객체를 사용하거나, 숫자나 문자의 조합 또는 비밀번호와 같은 비밀 정보를 제공함으로써, 또는 이들의 조합을 통해 해제되는 기계적 또는 전자적 잠금 장치이다. 또는 문 거정 장치와 같이 한쪽에서만 열 수 있는 장치일 수도 있다.

열쇠(key)는 자물쇠를 작동(잠그거나 여는 것)시키는 데 사용되는 장치이다. 일반적인 열쇠는 두 부분으로 구성된 작은 금속 조각이다. 하나는 자물쇠의 열쇠구멍으로 미끄러져 들어가 서로 다른 열쇠를 구별하는 날(bit 또는 blade) 부분이고, 다른 하나는 사용자가 회전력을 가할 수 있도록 밖으로 돌출된 손잡이(bow) 부분이다. 가장 단순한 형태에서 하나의 열쇠는 하나의 자물쇠 또는 동일하게 제작된 일련의 자물쇠 세트를 작동시킨다.

열쇠는 잠긴 구역에 접근하기 위한 보안 토큰 역할을 한다. 자물쇠는 올바른 열쇠를 가진 사람만이 열고 접근할 수 있도록 설계되었다. 더 복잡한 기계식 자물쇠/열쇠 시스템에서는 마스터 키라고 불리는 것을 포함하여 두 개의 서로 다른 열쇠가 자물쇠를 여는 데 사용되기도 한다. 일반적인 재료로는 황동, 도금된 황동, 양은, 강철 등이 있다. 열쇠 없이 자물쇠를 여는 행위는 해정술(lock picking)이라고 한다.

 역사 
섬네일|10세기 인도 나란다에서 발견된 전갈 모양의 청동 자물쇠

 전근대 역사 
섬네일|upright|메트로톨리탄 미술관(뉴욕시)에 소장된 15~16세기 철제 중세 고딕 자물쇠
자물쇠는 6,000년 이상 사용되어 왔으며, 고대 아시리아의 수도였던 니네베 유적에서 초기 사례가 발견된 바 있다. 이러한 자물쇠는 이집트의 나무 핀 자물쇠로 발전하였는데, 이는 빗장, 문 고정 장치 및 열쇠로 구성되었다. 열쇠를 삽입하면 고정 장치 안의 핀들이 빗장에 뚫린 구멍 밖으로 들어 올려져 빗장이 움직일 수 있게 된다. 열쇠를 빼면 핀들이 다시 빗장 안으로 떨어져 움직임을 막는다.

워디드 자물쇠(warded lock) 또한 고대부터 존재했으며 서구 세계에서 가장 잘 알려진 자물쇠와 열쇠 디자인으로 남아 있다. 최초의 완전 금속제 자물쇠는 서기 870년에서 900년 사이에 나타났으며, 영국의 장인들이 만든 것으로 알려져 있다. 또한 기원전 6세기에 사모스의 테오도로스가 열쇠를 발명했다는 설도 있다.

로마인들은 금속 자물쇠와 열쇠, 그리고 워드(ward, 장애물)를 통한 보안 시스템을 발명했다.

부유한 로마인들은 종종 집 안의 안전한 잠금 상자에 귀중품을 보관했으며, 그 열쇠를 손가락에 반지처럼 끼고 다녔다. 이 관습은 두 가지 장점이 있었다. 열쇠를 항상 가까이 둘 수 있었고, 착용자가 보호할 가치가 있는 돈과 보석을 가질 만큼 부유하고 중요하다는 신호를 보낼 수 있었다.
섬네일|하단의 술 취한 사람의 자물쇠(검은색)와 상단의 일반적인 현대식 자물쇠
17~18세기(유사한 형태는 14세기까지 거슬러 올라감)의 특수한 형태의 자물쇠가 벨기에 도시 리르(Lier)의 베긴회 수녀원에서 발견된다.R. De Bruyn, ‘Oude sloten op deurtjes in het Liers begijnhof’, in: 't land van Ryen jaargang 17, aflevering 3–4, 1967, p. 158, article in DutchEchtpaar schrijft eerste boek sinds twintig년 over Liers begijnhof  nieuwsblad.be, Chris van Rompaey, 17 april 2018, article in Dutch 이 자물쇠들은 대개 고딕 자물쇠로, 열쇠구멍 주위를 V자 형태로 감싸는 잎 장식이 특징이다.Dictionary, Lexicon of locks and keys  historicallocks.com 흔히 '술 취한 사람의 자물쇠'라고 불리는데, 일부 자료에 따르면 어둠 속에서도 열쇠구멍을 찾기 쉽게 설계된 것이라고 하지만, 단순히 미적인 장식일 가능성도 있다. 최근에도 이와 유사한 자물쇠가 설계된 바 있다.United States patent keyhole guide for locks and method of using the same  patentimages, Eugene Toussant, 1990V-Lock Helps Drunks Get Home to Bed  wired.com, Charlie Sorrel, 5 April 2010

 현대의 자물쇠 
섬네일|티베트의 자물쇠와 열쇠 – 인도 스피티, Dhankhar 곰파. 2004
섬네일|20세기 초 윈난성의 중국식 자물쇠와 열쇠|alt=
섬네일|열쇠의 구조
18세기 후반 산업 혁명의 시작과 정밀 공학 및 부품 표준화의 발전으로 자물쇠와 열쇠는 점점 더 복잡하고 정교하게 제조되었다.

레버 텀블러 자물쇠는 한 세트의 레버를 사용하여 빗장이 움직이는 것을 방지하는 방식으로, 1778년 로버트 배런에 의해 발명되었다. 그의 이중 작동 레버 자물쇠는 레버에 깎인 홈 때문에 레버를 특정 높이까지 들어 올려야 했으며, 너무 많이 올리는 것도 충분히 올리지 않는 것만큼이나 잠금이 풀리지 않게 했다. 이 유형의 자물쇠는 오늘날에도 여전히 사용된다.

섬네일|처브 디텍터 록의 도해
레버 텀블러 자물쇠는 1818년 제레미아 처브에 의해 크게 개선되었다. HMNB 포츠머스 조선소에서 발생한 도난 사건을 계기로 영국 정부는 자체 열쇠로만 열 수 있는 자물쇠 공모전을 열었다. 처브는 무단 접근 시도를 좌절시키고 주인이 침입 여부를 알 수 있게 해주는 보안 기능을 통합한 처브 디텍터 록을 개발했다. 숙련된 해정술 전문가가 3개월 동안 자물쇠를 여는 데 실패하자 처브는 100파운드의 상금을 받았다.

1820년 제레미아는 형 찰스와 함께 자물쇠 회사인 처브를 설립했다. 처브는 자물쇠를 다양하게 개선했다. 1824년 개선된 디자인은 자물쇠를 재설정하기 위한 특별한 조절 열쇠가 필요하지 않게 되었고, 1847년에는 4개가 아닌 6개의 레버를 사용했다. 나중에는 열쇠는 통과시키되 내부 시야는 좁혀서 해정을 시도하는 사람으로부터 레버를 숨기는 디스크를 도입했다. 처브 형제는 최초의 도난 방지 금고에 대한 특허도 받아 1835년에 생산을 시작했다.

배런과 처브의 설계는 움직이는 레버를 기반으로 했으나, 발명가 조셉 브라마는 1784년 대안적인 방법을 개발했다. 그의 자물쇠는 표면에 정밀한 홈이 있는 원통형 열쇠를 사용했다. 이 홈들은 빗장의 회전을 방해하는 금속 슬라이드들을 정확한 위치로 정렬시켜 자물쇠가 열리게 했다. 이 자물쇠는 당시 정밀 제조 기술의 한계에 도전하는 수준이었으며, 발명가는 이를 열 수 없다고 주장했다. 같은 해 브라마는 피카딜리 124번지에 브라마 록스 회사를 차렸고, 1790년부터 가게 창문에 "챌린지 록(Challenge Lock)"을 전시하며 이 자물쇠를 열 수 있는 기구를 만드는 "예술가"에게 200파운드의 상금을 걸었다. 이 도전은 67년 넘게 유지되다가 1851년 만국 박람회에서 미국의 자물쇠 제조공 알프레드 찰스 홉스가 자물쇠를 여는 데 성공하면서 상금이 수여되었다. 홉스는 16일에 걸쳐 약 51시간 동안 시도한 끝에 성공했다.

이중 작동 핀 텀블러 록에 대한 최초의 특허는 1805년 영국에서 미국인 의사 에이브러햄 O. 스탠스베리에게 부여되었으나, 오늘날에도 사용되는 현대적 버전은 1848년 미국의 리누스 예일 시니어가 발명했다. 이 자물쇠 설계는 올바른 열쇠 없이는 자물쇠가 열리지 않도록 다양한 길이의 핀을 사용했다. 1861년 리누스 예일 주니어는 아버지가 설계한 원래의 핀 텀블러 자물쇠에서 영감을 얻어, 톱니 모양의 가장자리를 가진 작은 평면 열쇠와 자물쇠 내부의 가변 길이 핀을 발명하고 특허를 냈으며, 이것이 오늘날에도 여전히 사용되는 핀 텀블러 자물쇠의 디자인이다. 현대의 예일 자물쇠는 본질적으로 이집트식 자물쇠의 고도화된 버전이다.

그 이후 열쇠 설계의 일부 개선이 있었지만, 오늘날 대다수의 자물쇠는 여전히 브라마, 처브, 예일이 발명한 디자인의 변형이다.

 자물쇠의 종류 

 자전거 자물쇠
 캠 록
 약실 잠금장치
 어린이 보호 잠금장치
 처브 디텍터 록
 번호 자물쇠
 실린더 자물쇠
 데드볼트
 디스크 텀블러 록
 전기 스트라이크
 전자석 자물쇠
 전자 자물쇠
 레버 텀블러 자물쇠
 수하물 자물쇠
 마그네틱 키 자물쇠
 모티스 록
 맹꽁이자물쇠
 핀 텀블러 록
 경찰 자물쇠
 프로텍터 록
 림 록
 타임 록
 워디드 자물쇠

 물리적 열쇠 방식 

워디드 자물쇠는 올바른 열쇠가 삽입되지 않으면 자물쇠가 열리지 않도록 방해물(wards)을 사용한다. 열쇠에는 자물쇠 내부의 장애물과 일치하는 홈이나 슬롯이 있어 자물쇠 안에서 자유롭게 회전할 수 있다. 워디드 자물쇠는 잘 설계된 마스터 키로 쉽게 열릴 수 있기 때문에 일반적으로 보안 수준이 낮은 용도에만 사용된다.

핀 텀블러 록은 올바른 열쇠가 삽입되지 않으면 열리지 않도록 일련의 핀을 사용한다. 열쇠 날 양쪽에는 열쇠가 들어갈 수 있는 자물쇠의 종류를 제한하는 일련의 홈이 있다. 열쇠가 자물쇠 안으로 미끄러져 들어갈 때, 날의 수평 홈이 열쇠구멍의 돌기(wards)와 정렬되어 실린더 진입을 허용하거나 거부한다. 날에 있는 뾰족한 톱니와 홈(bitting)은 핀들을 위아래로 움직여 내부 실린더와 외부 실린더의 경계선(shear line)에 맞추며, 이를 통해 실린더나 캠이 자유롭게 회전하여 자물쇠가 열린다. 마스터 키를 수용하는 자물쇠에는 키 핀과 드라이버 핀 사이에 마스터 핀이라는 추가 핀이 있어 여러 핀 높이에서 플러그가 회전할 수 있도록 한다.

웨이퍼 텀블러 자물쇠는 핀 텀블러 자물쇠와 유사한 원리로 작동한다. 그러나 (각 핀이 두 개 이상의 조각으로 구성된) 핀 자물쇠와 달리 각 웨이퍼는 단일 조각으로 되어 있다. 웨이퍼 텀블러 자물쇠는 완전히 다른 메커니즘을 사용하는 디스크 텀블러 자물쇠로 잘못 불리는 경우가 많다. 웨이퍼 자물쇠는 생산 비용이 저렴하여 자동차나 수납장 등에 자주 사용된다.

디스크 텀블러 자물쇠 또는 Abloy 자물쇠는 홈이 파인 회전식 억제 디스크로 구성된다.

레버 텀블러 자물쇠는 빗장이 자물쇠 안에서 움직이는 것을 막기 위해 레버 세트를 사용한다. 가장 단순한 형태는 텀블러를 특정 높이 이상으로 들어 올리면 빗장이 지나갈 수 있게 된다. 레버 자물쇠는 주로 나무문의 매립형으로 쓰이거나 소방대용 맹꽁이자물쇠 같은 구식 형태에서 볼 수 있다.

마그네틱 키 자물쇠는 잠금 및 해제 메커니즘의 일부로 자석을 활용하는 방식이다. 마그네틱 열쇠는 하나 이상의 작은 자석을 사용하여 N극과 S극의 조합으로 자물쇠 내부의 텀블러를 밀거나 당겨 잠금을 해제한다.

 전자 열쇠 방식 
전자 자물쇠는 전류에 의해 작동하며 대개 접근 제어 시스템과 연결된다. 표준 자물쇠에 사용되는 핀과 텀블러 외에도, 전자 자물쇠는 액추에이터라고 불리는 부품을 사용하여 빗장이나 실린더를 문 안의 모터에 연결한다. 전자 자물쇠의 종류는 다음과 같다.

카드키 자물쇠는 신용카드와 비슷한 크기의 평평한 카드로 작동한다. 문을 열려면 카드키 내부의 서명(signature)을 성공적으로 일치시켜야 한다.

전형적인 원격 키리스 시스템의 자물쇠는 스마트키 무선 송신기로 작동한다. 자물쇠는 일반적으로 특정 유효 코드를 한 번만 수용하며, 스마트키는 버튼을 누를 때마다 다른 롤링 코드를 전송한다. 일반적으로 자동차 문은 무선 전송을 통한 유효 코드나 (비전자식) 핀 텀블러 열쇠로 열 수 있다. 점화 스위치는 핀 텀블러 자물쇠를 여는 동시에 무선으로 유효 코드를 전송하기 위해 트랜스폰더 자동차 열쇠를 필요로 할 수 있다.

스마트 도어록은 암호 키와 무선 프로토콜을 사용하여 승인된 장치로부터 문을 잠그거나 열라는 명령을 받는 전기 기계식 자물쇠이다. 스마트 도어록은 주거 지역에서 흔히 사용되기 시작했으며, 종종 스마트폰으로 제어된다. 스마트 도어록은 코워킹 공간과 사무실에서 열쇠 없는 사무실 입장을 가능하게 하는 데 사용된다. 또한 전자 자물쇠는 기존의 도구로는 해정할 수 없다.

 자물쇠 제조 

섬네일|upright|자물쇠 제조공, 1451년
자물쇠 제조(Locksmithing)는 전통적인 기술직이며, 대부분의 국가에서 수습제도(apprenticeship)를 마쳐야 한다. 필요한 정규 교육 수준은 국가마다 다르며, 영국처럼 자격 요건이 전혀 없는 곳부터 고용주가 수여하는 간단한 교육 증명서, 또는 공학 단과대학에서 수여하는 완전한 디플로마를 요구하는 곳도 있다. 자물쇠 제조공은 상업용(매장 기반), 이동식(차량 기반), 기관용 또는 조사용(법의학 자물쇠 전문가)으로 나뉜다. 자동차 자물쇠 전문가, 마스터 키 시스템 전문가 또는 금공 기술자와 같이 기술의 한 분야를 전문으로 할 수도 있다. 많은 이들이 보안 컨설턴트로도 활동하지만, 모든 보안 컨설턴트가 자물쇠 제조공의 기술과 지식을 갖춘 것은 아니다.

역사적으로 자물쇠 제조공은 구성 부품을 포함하여 자물쇠 전체를 제작하거나 수리했다. 저렴한 대량 생산의 증가로 인해 이러한 일은 덜 흔해졌으며, 대다수의 자물쇠는 동일 제품 교체를 통해 수리된다. 고보안 금고와 금고실이 가장 흔한 예외이다. 많은 자물쇠 제조공은 도어 클로저, 경첩, 전기 스트라이크, 프레임 수리를 포함한 기존의 문 하드웨어를 다루기도 하며, 트랜스폰더가 장착된 차량의 열쇠를 만들거나 접근 제어 시스템을 구현하여 전자 자물쇠를 서비스하기도 한다.

열쇠를 맞추고 교체하는 것이 자물쇠 제조의 중요한 부분으로 남아 있지만, 현대의 자물쇠 제조공은 주로 고품질 자물쇠 세트의 설치와 열쇠 관리 시스템의 설계, 구현 및 관리에 관여한다. 자물쇠 제조공은 종종 개인이나 기관의 위험 수준을 판단한 다음, 침입자의 합리적인 이득을 넘어서는 "보안 계층"을 만들기 위해 적절한 장비와 정책의 조합을 권장하고 실행하도록 요구받는다.

 열쇠 복제 

섬네일|열쇠를 깎는 과정을 보여주는 영상

전통적인 열쇠 깎기(key cutting)는 열쇠 복제의 주요 방법이다. 이는 금속가공의 절삭 공정에서 이름을 딴 감산식 제조 과정으로, 평평한 미가공 열쇠(blank key)를 갈아내어 템플릿(원본) 열쇠와 동일한 모양을 만드는 것이다. 과정은 대략 다음과 같은 단계로 진행된다.
 원본 열쇠를 기계의 바이스에 고정하고, 미가공 열쇠를 기계적으로 연결된 평행 바이스에 부착한다.
 원본 열쇠를 가이드를 따라 움직여 열쇠의 모양을 따라가면, 미가공 열쇠는 기계적 연결 장치에 의해 동일한 패턴으로 절삭 휠에 밀착되어 깎인다.
 절삭 후, 새 열쇠는 금속 브러시로 문질러 거친 부분(burr)을 제거한다. 이는 날카로워 위험할 수 있고 자물쇠를 오염시킬 수 있는 금속 입자를 제거하기 위함이다.

현대의 열쇠 깎기는 기계적으로 열쇠를 따라가는 방식 대신 원본 열쇠를 전자적으로 스캔하고 소프트웨어로 처리 및 저장한 다음, 열쇠를 생산할 때 절삭 휠을 안내하는 방식을 사용한다. 열쇠 모양의 전자 복사본을 저장할 수 있게 됨으로써 열쇠 이미지에 접근할 수 있는 권한이 있다면 누구든 열쇠 깎기를 위해 열쇠 모양을 저장할 수 있다.

다양한 열쇠 깎기 기계들은 20세기 초의 열쇠 복제기 설계를 따라 밀링 또는 연마 장비를 사용하며 자동화 수준도 다양하다.

열쇠 복제는 많은 소매 철물점에서 가능하며 전문 자물쇠 제조공의 서비스로도 제공되지만, 올바른 미가공 열쇠가 없을 수도 있다. 최근에는 온라인 열쇠 복제 서비스도 등장했다.

 열쇠구멍 

섬네일|upright|워디드 자물쇠의 전통적인 열쇠구멍
열쇠구멍(keyhole 또는 keyway)은 열쇠를 받기 위한 구멍이나 틈(문이나 자물쇠에 있는 것)이다. 자물쇠의 열쇠구멍 모양은 제조업체마다 매우 다양하며, 많은 제조업체는 자물쇠의 텀블러를 작동시키기 위해 특별히 가공된 미가공 열쇠가 필요한 고유한 프로필을 다수 보유하고 있다.

 상징물 

 문장학 

열쇠는 다양한 상징과 문장에 등장하며, 가장 잘 알려진 것은 성좌의 문장이다. 이는 로마 가톨릭 전통에서 초대 교황인 베드로에게 천국 열쇠를 약속한 마태복음 16:19의 구절에서 유래했다. 하지만 이것이 유일한 사례는 아니다.

 예술 작품 
일부 예술 작품에서는 열쇠를 헤카테로 알려진 그리스의 마법의 여신과 연관시킨다.

 팔레스타인의 열쇠 

섬네일|베를린에서 열린 나크바의 날 시위에 등장한 팔레스타인의 열쇠
팔레스타인의 열쇠는 나크바 때 잃어버린 고향에 대한 팔레스타인인들의 집단적 상징이다. 1948년 팔레스타인 위임통치령 인구의 절반 이상이 추방당하거나 폭력을 피해 도망쳤으며, 이후 귀환권을 거부당했다.Feldman, llana. 2008. Refusing Invisibility: Documentation and Memorialization in Palestinian Refugee Claims , Journal of Refugee Studies 21 (4): 4, page 503: "Anyone familiar with Palestinian visibility practices will certainly be aware of the importance of certain central objects within this field. Many refugees still have the keys to their houses in Palestine. Keeping these keys, and showing them to visitors and researchers, is part of a hope for return and a claim to these properties. Given this widespread practice, these keys, with their distinctive old-fashioned look, have also become symbols of refugee commitment to Palestine. At demonstrations in support of Palestinians one can often find people carrying enlarged replicas of these keys—in the process transforming individual objects into collective symbols." 2016년부터 카타르 도하에 있는 한 팔레스타인 식당은 2.7톤, 7.8 × 3미터 크기의 세계에서 가장 큰 열쇠로 기네스 세계 기록을 보유하고 있다.

 같이 보기 

 열쇠
 물리 보안

 각주 


분류:물리 보안
분류:이집트의 발명품