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고대의 석재 가공기술의 미스터리


오늘날 현대문명에서 석재가공에 사용되는 도구인 드릴, 절단기, 연마기, 레이저 등과 비교해도 절대 뒤지지 않는 오히려 뛰어넘는 놀라운 가공기술을 보여주는 고대의 석재가공술을 알아보자.

특히 대부분 모스 경도가 7이상인 현무암, 화강암, 규암 등 단단한 재질의 돌이 주종을 이루는 고대 석재 유물들은 오늘날의 기술로도 구현할 수 있을지는 상당히 의문이다.

1) 피라미드 상층부


기원전 1900년 이집트 아메넴헤트 2세 때 만들어진 것으로 추정되는 피라미드의 상층부는 현대의 유명 호텔 로비 바닥과 차이가 안날 정도로 매끈한 표면처리와 정교하게 다듬어진 모서리가 매우 인상깊다. 현재 이집트박물관에 소장되어 있다.

2) 화강암 석관




피라미드 내부에서 발견된 석관들인데(미라가 발견되지 않은 것들도 많음) 재질은 위 피라미드 상층부의 재질과 동일하다. 이것도 겉 표면의 마감도나 모서리 등이 매우 정교하게 가공 되었는데 내벽은 모두 정확한 직각을 이룬다.

3) 타공 기술


이집트나 잉카 유적지에서 자주 발견되는게 석재에 뚫은 구멍이다. 이 돌들은 꽤나 단단한 재질이기에 원시도구로는 이런 형태의 타공이 불가능에 가까운 것으로 알려져있다. 더군다나 타공 된 구멍들은 완전한 원에 가깝고 모서리나 내면의 직각이나 정사각, 원은 인간이 구현할 수 있는 완벽에 가까워 측량해보면 공차율이 1/10,000인치인 유물들이 많다. 

그런데 구멍을 자세히 보면 흥미로운 것이 보이는데 구멍의 내벽에 오늘날 드릴 가공작업에서 발견되는 나선형 그루브가 존재한다. 보통 드릴을 이용해서 구멍을 뚫을 때 중심부의 심이 생성되는데 이걸 드릴코어 (Drill Core)라 하고 드릴코어의 외벽과 구멍의 내벽에 드릴날이 회전하며 생기는 흔적인 나선형의 그루브가 있는데 이 유물의 구멍들을 보면 나선형 그루브가 발견된다. 


더 놀라운 것은 비단 원 형태의 구멍만 있는 것이 아니라 이런 다각형 구조의 구멍도 발견되고 있다. 마찬가지로 내벽 모두 그루브의 흔적이 있다.




4) 드릴코어



타공 시 드릴을 사용했다 것의 증거가 될 만한 유물이다. 21세기 오늘날 문명은 화강암에 구멍을 뚤을 때 다이아몬드로 장식된 코어 튜브 드릴을 사용하는데 그들도 동일한 도구를 사용했을까? 아니면 더 나은 도구를 사용했을까?

5) 현무암 제단


이집트의 페허 유적지에서 발견된 제단모양의 유물인데 수천년이란 시간의 흐름에도 모서리가 아직도 정교하게 살아있다. 극도의 정밀도와 낮은 공차가 특징이다. 제단의 하단은 라운드 형태로 가공되어 있고 직경 5cm 정도의 구멍 두개가 있는데 이것도 드릴 사용의 나선형 그루브 흔적을 발견할 수 있다. 

6) 사부의 원판



Tri-Lobed Disc라고 하는 이 유물은 많은 학자들을 멘붕으로 인도하는 유물 중의 하나다. 이집트 왕조 시대의 유물과 같은 문화에 너무 적합하지 않기 때문에 오파츠로 분류되어 있다. 1936년 이집트 학자 Brian Walter Emery가 아누 지브 파라오 (Pharaoh Anedjib)의 아들인 사부 (Sabu)의 무덤에서 발견했고 만들어진 시기는 대략 기원전 3000년 전으로 추정하고 있으며, 지름은 61cm, 높이 10cm. 철제처럼 보이지만 metasiltstone이라는 재질의 돌로 가공 되었으며 중앙에 홀이 있고 프로펠라처럼 생긴 3개의 날개 부분이 매우 얇으며 굽힌 모양도 특이하다. 이 때문에 과일 접시나 화병 용도로 사용하지 않았을까라고학자들이 추정하지만 정확히 아는 사람 지구상에 전무하다. 현재 이집트 카이로 박물관에서 소장 전시 중이다.

7) 올란타이탐보의 벽


대표적인 잉카 유물인 올란타이탐보의 벽은 고지대의 태양의 신전에 있고 거대한 핑크색 화강암 블록으로 구성되어 있으며 일부는 무게가 67톤이라고 알려져 있다. 틈 사이는 종이 한 장 들어가지 않을 정도로 빈틈없이 매우 정밀하게 조립되어 있다.

8) 마야의 조적기술


마야문명 특징 중의 하나가 특이한 조적 방식인데 다양한 형태의 돌과 돌이 맞닿은 부분은 정밀하게 가공되어서 빈틈이 없다. 돌들이 모두 정형화 된 크기라면 그래도 작업하기 쉬웠겠지만 모든 돌이 형태가 제각각이다. 그런데 저런 석조양식이 비단 신전이나 성스러운 장소에만 우루어진게 아니라 그냥 그저그런 동네 골목길 담벼락에도 흔하다.








위 사진은 오늘날 보존을 위해 덕지덕지 진흙을 발라 복원한 결과물. 



어떤 이는 잉카인들이 돌을 점토와 같이 물렁하게 만드는 기술을 갖췄던건 아닐까도 주장하지만 어쨌거나 매우 정교하게 만든 것임은 이론의 여지가 없다. 


9) 잉카의 돌 계단



제조시기는 수천년 전으로 추정한다. 처음 보는 사람들의 한결같은 생각은 "이거 최근에 공사한거 아냐?"인데 실상은 고대에 깎은것이다. 화강암이나 현무암 같은 매우 단단한 돌을 깎아 마감한 평평한 표면이 특징이다.

10) 석영 컵


재질은 석영인데 석영은 모스 경도 7에 이르는 고강도 재질이다. 참고로 강화유리 모스경도가 6이며, 다이아몬드 모스 경도가 10이다. 이 컵을 가공하는 도구는 7보다 더 강해야한다.

11) 페루의 방치된 조각물



잉카 사원의 폐허에 명확하게 형성되었던 자동차 크기의 유물이다. 재질은 안산암인데 이것도 화강암만큼 단단해서 다루기 힘들어 계단과 다른 평평한 표면으로 되어 있는데 절단면이 너무 깨끗하여 일부러 반으로 잘라놓은 것 같이 보인다. 12,000년 전으로 추정하고 있다.

12) 코스타리카 스톤 볼



코스타리카의 돌 구체는 총 약 300개의 광택을 내는 구체인데, 그 중 첫 번째 돌은 1930년대 코스타리카의 Diquis Delta에서 발견되었다고 한다. 구체의 크기는 직경이 수 센티미터에서 2미터 이상이며 무게는 16톤. 대부분의 재질은 화강암과 비슷한 화강 섬록암인데 정확한 제작 날짜는 불확실 하지만 BC 200~1600년 사이로 추정된다. 

13) 미완성 오벨리스크


이집트 유물을 상징하는 것 중 하나인 오벨리스크인데 이것은 미완성 오벨리스크다. 밑부분은 화강암 암반에 이어진 상태인데 채석 중 하자가 발생했는지 아님 불법파업으로 공사중단했는지는 잘 알려지지 않았다. 

저 거대한 크기의 돌을 화강암 암반에서 떼어내고 가공한다는 것은 지금 기술로도 만만한 작업이 아닐텐데 원시도구를 사용했다고 믿기 어렵다. 이와 비슷한 거대 석재 채굴 현장은 곳곳에서 발견되는데 레바논 바알벡에 있는 거대석상이다. 


이걸 옮기기 위해서는 아래와 같이 수많은 크레인이 덤벼야 가능하다고 한다.


14) 사우디 아라비아 마다인 살레의 유물




사우디아라비아에도 놀라운 유물이 많이 있는데 그 중에 대표적인게 Mada'in Saleh의 유물이다. 이 유적지는 사우디 아라비아 최초의 유네스코 세계 문화 유산이고 요르단에서 페트라 남쪽으로 가장 큰 고대 나바탄 문명 지역이다 . 기원전 1~3세기 사이에 건조된 것으로 보고 있는데 건물양식이 패트라와 매우 유사하다.


요르단 페트라 사원. 영화 인디아나존스의 촬영지로 유명해졌고 여기서도 거석의 놀라운 커팅기술이 발견되는데 다음과 같다.


많은 엔지니어들은 고대에 레이저 커팅 기술이 적용되지 않았나 조심스레 추측하고 있다. 왜냐하면 매우 세밀하고 정교하게 커팅된 유물이 많고 레이저로 암석을 커팅할 때 나타나는 레이저 고열에 의한 암석의 용융현상이 나타나는데 그런 흔적들이 종종 보이기 때문이다.


볼리비아에서 발견된 고대 터널벽을 보면 절단면에 이런 용융흔적이 보이고 우리처럼 표면이 매우 매끄럽기 때문이다. 현재 그 터널은 볼리비아 정부에서 출입을 제한하고 있다.

15) 인도의 카일라사 사원



현대의 건축물이 조적(벽돌을 쌓아 올리는 방식)방식인데 반해 패트라처럼 거대한 암석을 깎아 들어가면서 지은 방식은 세계 곳곳에서 발견되는데 인도 마하라 슈트라(Maharashtra)에 있는 카일라사 사원(Kailasa Temple)이다. 

수세기 전에 어떻게 현대'기술을 사용하지 않고 바위를 잘라내어 지었는지 놀라울 따름이다.

16) 푸마 푼쿠


가장 오래된 것으로 추정되는 유물로 볼리비아 안데스 산맥을 탐사한 프랑스 탐험대에 의해 발견된 것으로 대략 1만4000년 전에 만들어진 것으로 추정하고 있다.



석재 가공술이 매우 뛰어나고 모서리는 아직도 날이 선 면도칼처럼 매우 정교하다.


구멍 가공도 드릴의 흔적인 그루브가 형성되어 있다.


이집트 문자와 매우 유사한 문자체계가 발견되었고 불교의 상징인 스와티카 문양이 많이 발견되었다. 참고로 이 스와티카 문양은 세계의 아주 많은 곳에서 발견되고 있다. 힌두교나 불교의 영향을 전혀 받지 않은 곳에서도 말이다.

17) 인도 마하발리푸람에 있는 대형 홀


비교적 최근에 만들어진 것으로 7세기 경 인도 마하발리푸람 사원에 존재한다. 자세히 보면 중간 부분까지는 드릴 같은 도구를 사용한 것 같고 중간에서 하단까지는 정같은 도구로 조낸 쪼아댄 흔적이 있는 것으로 보아 작업하다가 드릴날이 부러져 정으로 쪼아댔거나 아님 원래의 깊이에 훗 날 더 깊게 날림공사를 했다거나 뭐 하여간 가공법은 두가지가 혼합된 것으로 보인다. 원래 그 목적과는 다르게 인간들의 방뇨와 쓰레기 투척용으로 자주 사용되고 있다고 한다.

18) 고대 그릇




위 그릇들은 다양한 재질을 깎아서 만들어졌는데 비교적 무른 재질인 편마암(설화석)에서부터 아주 단단한 섬록암(diorite), 반암(porphyry), 수정(rock crystal) 등으로 만들어졌다. 

고대로마와 이집트에서 발견된 건으로 이게 어떻게 만들어 졌는지는 수수께끼. 대개 동양문화권에선 그릇을 만들 때 토기(점토를 빚어 소성(구워서)해서 만든 그릇)형태인데 저것이 만들어진 시대는 인류역사에서 신석기 시대라고 분류되고 있다. 

지구 어느 곳에서는 점토로 백자 만들고 있을 때 훨씬 이전에 누군가는 백자보다 더 얇게 단단한 돌을 깎고 있었던 것이다. 엔지니어들이 이 그릇들을 면밀히 조사한 결과 그릇 귓대기를 장식한 다양하고 정교한 장신구들을 볼 때 지금의 현대 장비보다 훨씬 더 정교한 도구를 사용한 것으로 결론지었다.

19) 고대 석상의 완벽한 대칭


인간의 얼굴도 완벽한 대칭이 아니다. 그런데 이집트 파라오 상을 비롯 수많은 조각상의 특징 중 하나가 바로 완벽한 좌우 대칭이다. 마치 컴퓨터로 작업한 것과 같다. 과연 숙련된 석공의 수 작업으로 가능한 일 일까?

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전구처럼…

죽었는데 죽지 않은 별

인간을 비롯한 지구상의 모든 생명체에는 처음과 끝이 존재한다. 바로 탄생과 죽음이다. 하지만 천문학자들은 생명체에게만 탄생과 죽음이 있다고 생각하지 않는다. 그들은 '별'도 탄생과 죽음이 있다고 믿고 있다. 별은 우주공간에 흩뿌려진 '성간 물질'이라는 먼지와 티끌로부터 '탄생'한다고 생각된다. 물리학의 법칙에 따라 이들 먼지들은 질량의 중심이 되는 지점으로 모여들어 온도를 높이고, 종래에는 핵융합을 스스로 일으켜 사방으로 강렬한 빛을 쏘아보낸다. 아기가 태어난 후에 우렁찬 목소리로 우는 것처럼, 별도 주위에 강력한 빛을 내보내며 자신이 태어났음을 우주에 알린다.

별도 태어나고 죽는것 같다. 
천문학자들은 태양과 같은 별의 수명이 약 100억년 정도 되리라고 믿고 있다. 100억년.. 상상이 되는가? 인류의 평균 수명이 70세 근처임을 감안하면 우리의 생물학적 시간으로는 도저히 가늠하기 어려운 커다란 숫자다. 하지만 밤하늘을 들여다보면, 우리는 심심치 않게 별이 죽거나, 혹은 죽어가는 것을 관측할 수 있다. 아마 우리 은하에만 하더라도 최소 수천억개의 별이 있기 때문일 것이다. 이처럼 우주에서 '죽음'은 우리가 보기에 꽤나 흔한 광경이다.

다양한 모습을 지닌 행성상 성운들 
별의 죽음은 때로는 조용하고 수수하지만, 경우에 따라선 화려함의 극치를 보여주기도 한다. 태양과 비슷하거나 더 작은 별의 경우, 생애 마지막 단계에서 자신의 몸집을 크게 부풀린다. 마치 금방이라도 터질 것처럼 부풀어오르다 갑자기 파르르르 사그러든다. 작은 별들은 이렇게 조용하게 생을 마감하며 '행성상 성운'을 만들어낸다. 태양보다 커다란 별들은 화려하게 생을 마감한다. 하지만 경우에 따라 이들은 전혀 새로운 삶을 살아가기도 한다. 이들의 마지막도 역시 몸집 부풀리기에서 시작한다. 하지만 조그만 별들과는 달리, 이들은 풍선이 터지듯 모든것을 한꺼번에 주변으로 날려버린다. 터지고 남은 핵의 질량이 어느 수준 이하가 되…

금성은 왜 불지옥행성이 되었을까?

금성은 우리에게 매우 친숙한 행성이다. 초저녁이나 새벽녘 해가뜨기 직전과 직후에 지평선 부근에서 엄청 밝은 행성이 간혹 보일텐데,  그것이 바로 금성이다. 잘 알다시피 금성은 수성 다음으로 태양에 가까운 돌덩어리 행성이며, 지름은 지구와 매우 흡사한 12000 km쯤 된다.  크기만 비슷한 것이 아니라 질량, 밀도, 등등 여러 물리적 특성이 지구와 유사하기 때문에 예로부터 금성을 지구의 쌍둥이 행성이라고 불러왔다.



겉으로 보이는 금성의 모습은 정말 아름답기 짝이 없다. 햇빛에 반사되어 금색으로 빛나는 금성을 망원경으로 보면 아마 가스행성과 버금가는 아름다움을  느낄 수 있을 것이다. 오죽하면 20세기 초 금성을 관측하던 천문학자들이 진지하게 '테라포밍'을 고려하고 있었을까?   하지만 그 꿈은 오래가지 못했다. 20세기 중반, 우주 탐사선이 최초로 금성 표면에 내려앉아 보낸 데이터는 전 세계의 천문학자들을 경악케 하였기 때문이다.



금성은 그 아름다운 겉모습과는 달리 상상조차 어려운 내부환경을 가지고 있었다.  금성의 표면은 물한방울 없는 아주아주아주 건조한 환경이었고, 군데군데 화산이 즐비하였으며 표면온도는 무려 섭씨 470도를 웃돌았다.  게다가 대기압은 수심 8~900m부근에 있을 때 받는 압력과 유사한 92기압이었으니.. '지옥'이라는 표현을 금성에 사용하여도 될 상황이었다.



그 뿐만이 아니다. 금성의 자전과 공전은 매우 이상했다. 금성의 자전주기는 지구 시간으로 243일, 그리고 금성의 1년은 지구 시간으로 224일이다.  자전보다 더 빠른 공전을 상상할 수 있을까? 이렇게 느릿느릿한 자전 탓인지, 금성에는 자기장 조차 거의 없다.  여기서 약간 첨언을 하자면, 얼핏 보면 금성의 하루는 243일로 금성의 1년보다 더 길것으로 생각할 수 있지만 사실 그렇지 않다.  금성의 자전은 존나게 느리기 때문에 자전주기와 하루의 길이는 다르게 된다.



금성의 하루를 묘사한 그림 자전주기는 243일이지만 하루의 길이는 그보다 못미치는…