피라미드(71) : 피라미드 과학의 미스터리(8)

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<속이 파여진 돌항아리>

이집트의 카이로박물관, 영국 대영박물관에는 고대 이집트 시대에 매우 정교하게 만들어진 돌항아리들이 전시되어 있다. 플린더스 피트리 경은 돌덩어리를 회전시키며 내부를 파내거나 외부를 연마했을 가능성은 전혀 없다고 말했다. 즉 돌항아리 제작은 오직 수공업에 의존했다는 주장이다. 이집트학자인 맨 화이트 박사는 이런 돌항아리들을 제작하는 데 구리 드릴이 사용되었다며 다음과 같이 주장했다.

 

‘구왕조 초기 시대부터 만들어져 왔던 훌륭한 석기 그릇과 꽃병의 중심에 구멍을 뚫기 위해 관(管) 모양의 구리 드릴들이 사용되었다. 비록 충분한 근거는 제시되지 못하고 있지만, 절삭용 보석들이 종종 드릴 관 끝부분에 박혀 있었을 것이라는 주장도 있다. 아주 기본적인 형태의 다른 공구를 고정시키고 돌릴 수 있는 손잡이나 거기에 끼울 수 있는 날들 또한 사용되었다. 또, 미세한 작업을 위해서 넓은 범위의 정교한 청동제 기구들이 사용되었을 것이다.’

 

석기 그릇이나 꽃병의 중심에 처음 구멍을 낼 때 위의 방법대로 드릴을 사용했을 수 있고, 아마 연마제를 함께 사용했을지도 모른다. 피트리 경은 돌항아리 내부에 금강사(金剛砂)를 넣고 갈아냈을 것이라고 주장했다.

그러나 이런 방법으로는 돌항아리 하나를 만드는 데 엄청난 시간과 노력을 투입해야 하는데 이들 논란이 제기된 지 100년이 되었음에도 학자들이 오늘까지 돌항아리 비슷한 것을 만들려고 시도해본 일조차 없다. 설명처럼 제작이 만만치 않다는 것을 잘 알고 있기 때문이다.

이 말은 무지막지한 일이지만 충분한 끈기와 정열의 미덕으로 이를 만들려고 노력한 결실이면 가능하다는 설명과 같은데 한 명의 장인이 평생 동안 돌 항아리 한 개를 만들 수 있다는 주장도 있다.

 

선왕조 돌항아리

문제는 이런 정교하게 제작된 돌항아리들의 숫자와 종류가 너무 많다는 점이다. 숫자가 많다고 해도 얼마나 많으냐고 반문하겠지만 놀랍게도 사카라 조세르 고분군에서 발견된 석기 항아리만도 30,000점에 달한다. 한마디로 당대의 여건상 일부 장인들이 이 많은 석기들을 손으로 일일이 만들었다고는 도저히 상상하기 어렵다는 것을 이해할 것이다. 이처럼 많은 항아리들을 만들 수 있는 대량 생산 기술이 존재해야한다는 뜻이다.

영국 런던 유니버시티칼리지의 월터 에머리 박사는 고도의 정밀도로 다양한 형태의 돌항아리를 만든 기술에 대해 다음과 같이 말했다.

 

‘불행하게도 아직 우리는 이런 석기 그릇을 만드는 데 사용된 방법을 정확하게 알지 못한다. 비록 몇몇 과정에 대해 파악하고 있지만 대부분의 다른 과정은 완전히 미스터리로 남아 있다. 어떻게 밑이 얕은 그릇이나 접시 둘레에 손가락을 대고 돌려보았을 때 완벽한 원으로부터 벗어남이 전혀 느껴지지 않는 정도로 최고의 정밀도를 달성한 것일까? 어떻게 수정으로 관상(管狀)의 항아리를 만들면서 그 두께가 1밀리미터가 채 안 되도록 깎아낼 수 있을까? 비록 구체적인 증거는 없지만 당시의 기술자들이 고정된 공구에 대해서 피가공물을 회전하도록 하는 방법을 사용했음이 거의 틀림없다. 왜냐하면, 아무리 많은 횟수를 반복하고 세심한 노력을 들여서 측정을 한다고 해도 순전히 수가공에 의해 그런 정밀도를 달성한다는 것은 불가능하기 때문이다.’

 

공구를 고정시키고 피가공물을 회전해서 가공하는 방법이 바로 ‘선반 가공’이다. 실제로 크리스토퍼 던 박사는 고대 이집트 유물 중에 나온 화강섬록암(diorite)을 깎아 만든 그릇 바닥의 거칠기를 측정한 후 두 개의 원이 겹친 형태로 가공되었음을 발견했다. 한마디로 선반 작업외에는 달리 설명할 도리가 없다는 뜻이다. 문제는 이집트에서 정말로 선반을 사용했을까이다. 사카라의 조세르 계단 피라미드 내부에서 돌항아리를 발굴한 독일의 고고학자 쿠르트 랑게 박사는 직접 돌항아리 내부의 미세한 가공된 결을 확인한 후 다음과 같이 주장했다.

 

‘이것들은 단단하고, 광택이 나는 완벽하게 균질한 물질로 만들어졌다. 내벽은 오직 오늘날의 초현대적 회전식 도자기 제조 장치로만 만들 수 있는 매우 규칙적인 미세한 홈들이 나 있다. 이 홈들을 보려면 좋은 조명 장치와 확대경이 필요하다. 분명히 이런 것들을 만들기 위해 일종의 도자기 회전대와 같은 것이 사용되었음이 틀림없다.’

 

랑게 박사는 흙으로 빚어 도자기를 만드는 장치도 아주 최근에 발명되었는데 이런 정교한 형태를 이집트인들이 원시적인 도구를 사용해 만들었다는 사실을 도저히 믿을 수 없다고 강조했다. 경도 7에 달하는 화강암을 아주 최근에 제작되는 정밀한 모양의 도자기와 같은 수준으로 가공하는 방법에 대해 에머리 교수는 다음과 같이 설명했다.

 

‘실린더 모양의 꽃병 내부를 깎아내는 데 적합한 튜브 드릴은 좁은 주둥이에 볼록한 형태를 한 항아리의 내부를 파내는 데는 적합하지 않다. 도대체 항아리의 불룩 튀어나온 부분의 내부를 파내는 데 바깥쪽으로 가해지는 압력은 얼마나 되었을까? 이 모든 문제들에 대해 아직까지도 적절한 답이 제시되지 않고 있는데 아마도 그 옛날 이런 것들을 만들던 공장 터를 발견하기 전까지는 계속 미제로 남을 것이다.’

 

정말로 돌항아리를 제작하던 고대 이집트의 공장 터가 발견된다면, 그곳에는 오늘날의 고성능 선반보다 훨씬 뛰어난 선반이 있든지 아니면, 합성 도자기 제조의 초고온, 고압 가마 시설이 있을지 모른다.

미국 플로리다주 배리대학의 조셉 다비도비츠 박사는 이집트 돌항아리들이 돌가루에 특수 시멘트를 반죽해서 틀에 넣거나 도자기 회전대 위에 놓고 가공한 뒤 초고온이나 초고압에서 합성하여 만들었을 가능성을 제기했다. 고왕조 때 만들어진 것과 같은 좁은 목에 아래 부분이 부푼 화성암 항아리를 직접 선반으로 가공해 만드는 것은 현대의 최첨단 기술로도 불가능하다는 것이 그의 결론이다. 한마디로 아직 제작 방법은 알 수 없지만 고대 이집트인들이 상당한 기술을 갖고 있었다는 데는 의문의 여지가 없다.

더욱 놀라운 것은 크리스토퍼 던 박사는 돌항아리를 제작하기 위해 현재 지구인들이 사용하고 있는 선반이나 드릴 등과 같은 형태의 공구들뿐 아니라 돌항아리 안쪽 깊숙한 곳의 가공이 불가능한 몇몇 부분을 위해 개념이 전혀 다른 새로운 공구가 사용되었을 것이라고 제안했다.

놀랍게도 그는 화강암이 단단하기는 하지만 연성이 작아 잘 부서진다는 점에 착안해서 초음파 공구를 제안했다. 초음파 공구는 초당 수만 번의 충격을 국소적으로 가함으로써 그 부분에 천공을 할 수 있다는 것이다.

고대 이집트인들이 초음파를 사용했으리라는 가정은 카이로 박물관의 'b5860'이라는 번호가 매겨진 반암으로 만든 조그만 꽃병을 보면 이해가 간다는 설명이다. 작은 손잡이와 바닥을 가진 꽃병인데 손잡이는 손으로 직접 잡을 수 있게 만든 것이 아니라 끈 같은 것을 꿰어서 그 끈을 잡을 수 있도록 만들었다고 설명된다. 그런데 이 끈을 꿰기위해 꽃병의 상부 양옆에 만들어놓은 손잡이용 구멍은 지름이 3밀리미터가 채 되지 않으며 길이는 10밀리미터 정도다. 오늘날 이런 정도의 구멍을 화강암에 뚫을 수 있는 기계는 아주 최근 들어서야 개발되었는데 바로 초음파를 이용한 것이다.

정말로 초음파를 사용해서 돌항아리를 만들었느냐에 대해 반론이 있는 것은 사실이지만 고대 이집트에 현대인들이 알지 못하는 기술이 있었다는데에 대해서는 많은 학자들이 공감한다.

단단한 돌로 만들어진 돌항아리들은 선왕조 시대인 기원전 4000년 경에 집중되어 있다. 그런데 고왕국이 등장한 기원전 3200년 전 경에 제작된 돌항아리는 단단한 돌과 무른 돌 반반 비율이다. 그런데 3, 4왕조에서는 거의 대부분 매우 무른 돌인 설화석고로 만들었다. 바로 이 점을 페트리 경은 다음과 같이 기록하고 있다.

 

‘이집트의 선사시대 즉 기원전 8000년에서 기원전5500년의 유물들을 보면 조형미보다는 훨씬 더 기계공학적 능력을 보여준다. 가장 단단한 돌들을 가공한 기술은 기가 막힌다. 화강암과 반암을 마치 석회암이나 설화석고처럼 자유자재로 다뤘다. 완벽하게 정형적인 꽃병들은 선반을 사용하지 않고 손으로 다듬어진 것으로 보인다. 그런데 역사시대로 들어서면 사용된 돌들의 질이 지속적으로 떨어지는 경향을 보여준다. 제1 왕조에서는 단단한 돌들을 사용한 횟수가 줄어들고, 점판암이나 설화석고처럼 무른 암석이 매우 보편적으로 사용되었다. 피라미드 시대에는 대부분 무른 암석을 사용한 꽃병들이 만들어졌고, 단단한 돌들 중에서도 화강섬록암을 사용한 것이 매우 드물다. 12왕조에서 18왕조에 이르러서는 설화석고 이외에는 돌을 사용한 꽃병은 더 이상 만들지 않았다.’

 

그런데 피트리 경이 선사시대로 꼽은 기간인 기원전 8000〜5500년은 오늘날 많은 연구를 통해 기원전 4000〜3000년으로 재조정되었다. 그러나 연대에서 차이점이 있지만 단단한 돌항아리를 제작하던 기술은 지속적으로 퇴보하여 결국 무른 돌로 대체된다.

 

운석으로 만든 5000년 전의 고대 이집트 유물로 출토된 목걸이

피트리 경은 선사시대의 뛰어난 공예 기술에 감탄하면서도 이집트인들이 선반과 같은 회전 절삭 기구를 사용했다는 것을 부정했다. 그런데 돌항아리 제작에 관한 한 기술 개발은 시간이 갈수록 퇴화되었다는 점이다. 단단한 돌을 떡 주무르던 기술이 사라진 것은 초창기 어떤 공구가 사용되었든 후대에 급격히 몰락한 것은 정말 수수께끼가 아닐 수 없다.

그런데 근래 매우 흥미로운 논문이 발표되었다. 카타르 칼리파대학과 영국, 헝가리, 프랑스 등 국제 연구팀의 틸로 박사는 5000년 전 고대 이집트인들이 만들었던 귀금속 공예품의 재료 중 일부는 우주 공간을 떠돌다 지구에 떨어진 운석 금속이라는 것이다.

틸로 박사는 중성자와 엑스선을 이용해 이미 심하게 부식된 상태로 기자 지역에서 발견된 고대 이집트 금속 구슬을 분석한 결과 구슬들의 성분이 운석에서 유래한 금속의 성분과 일치했다고 발표했다.

철-니켈 합금의 운석 금속을 공예품 재료로 다룰 줄 아는 기술이 철 제련이 시작된 때보다 2000년이나 앞서 이집트 금속공예 장인들 사이에 존재했을 가능성을 보여준다는 설명이다.

운석 금속으로 만들어진 이 구슬들은 금속철을 박막으로 만든 다음에 그것을 대롱(tube)에 말아 넣는 섬세한 두드림질(hammering)에 의해 이뤄졌다는 것도 밝혔다. 이를 보면 이집트에서 5000년 전 이미 운석 금속을 다루는 세공 기술이 존재했음을 보여준다는 것인데 쿠프 파라오의 석관과 돌항아리를 연계시키면 흥미로운 결과를 유추할 수 있다.

그동안 돌항아리를 만들려면 견고한 제작 장비가 필요하며 여기에 다이아몬드와 같은 재료가 있으면 가능하다는 가설도 제기되었다. 그런데 이집트에서 다이아몬드를 사용한 흔적도 없으며 당시 청동은 초창기이므로 항아리를 만들 정도의 강도에는 미흡하다고 지적되었다. 그러나 운석은 철-니켈 합금으로 당시 공구에 다이아몬드 대신 운석철을 사용했다면 쿠프 파라오의 석관과 돌항아리 제작 미스터리를 어느 정도 설명할 수 있다는 것이다.

물론 이 문제는 앞으로 많은 학자들의 연구로 계속 보완될 것으로 추정한다.

 

참고문헌 :

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「[연재] 청동기 시대에 세운 대피라미드 건축의 수수께끼」, 사이언스온, 2011.09.06.

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「엉뚱한 머스크, 피라미드 '외계인' 축조설에 이집트 반발」, 정은혜, 중앙일보, 2020.08.04

「인류 문명 발달 이끈 물 관리」, 서울물연구원, 2019.07. 제11호

「로봇, 이집트 고대 문명의 창을 연다」, 이성원, 로봇뉴스, 2020.02.24.

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『옛문명의 풀리지 않는 의문들』, 피터제임스, 까치, 2001

『나는 멋진 로봇 친구가 좋다』, 이인식, 랜덤하우스중앙, 2005

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