이스라엘 북부에 위치한 고대 유대인 도시 베이트 쉐아림(Beit She'arim) 인근 묘지의 한 동굴에는 폭 약 2미터, 길이 3.5미터, 두께 45센티미터에 달하는 거대한 판이 놓여 있습니다. 그 무게는 무려 9톤. 화학 분석 결과 이것은 분명 '유리'로 확인되었지만, 우리가 아는 섬세하고 반투명한 유리와는 전혀 다른 모습입니다. 완전히 불투명한 청회색 덩어리 탓에 언뜻 보면 거대한 석회암 블록으로밖에 보이지 않기 때문입니다.
콘크리트로 오인된 거대 석판
1960년대 동굴을 조사하던 작업자들은 이 석판을 콘크리트로 착각했습니다. 이를 옮기려 시도했지만 불도저로도 감당할 수 없을 만큼 무거웠고, 결국 원래 자리에 그대로 두고 주변을 포장하는 방식으로 처리되었습니다. 이후 동굴 내부에 박물관이 건설되면서 석판은 발견 당시의 모습 그대로 보존되었습니다.
1963년, 코닝 유리 박물관(Corning Museum of Glass)과 미주리 대학교의 합동 조사단이 고대 유리 공예품의 흔적을 찾아 이 지역을 탐사하던 중, 누군가 베이트 쉐아림의 이 석판이 유리일 가능성을 제기했습니다. 연구진은 석판에서 시료를 잘라 실험실로 보냈고, 그 결과는 모두를 깜짝 놀라게 했습니다. 이 석판은 실제로 유리였으며, 무려 1,600년 전 고대에 만들어진 것이었던 것입니다.
6,000년 인류의 유리 역사
인류는 철기 도구보다 훨씬 오래된 약 6,000년 전부터 유리를 만들어 왔습니다. 초기 유리 물건(주로 구슬 형태)은 금속 가공의 부산물로 우연히 생긴 유리, 또는 파이언스(faience)라고 불리는 세라믹 유사 재료를 제작하는 과정에서 탄생했습니다.
다만 이 초기 유리는 거의 투명하지 않았고 불순물과 결함이 많았습니다. 진정한 의미의 유리가 등장한 것은 기원전 15세기경, 오늘날의 레바논 일대·시리아 북부 해안·메소포타미아·이집트 지역에서였습니다.
로마 시대에 이르자 이 지중해 동부 지역은 모래와 소다회 같은 원자재를 손쉽게 구할 수 있어 유리 제조의 중심지로 부상했습니다. 작업장에서 대형 블록 형태로 만들어진 유리는 로마 제국 전역의 공방으로 운반되었고, 이후 비잔틴 장인들이 이 블록들을 재가열해 부드럽게 만든 뒤 각종 모양으로 불어서 개별 용기를 제작했습니다.
유리 제조가 어려운 이유: 미세한 석회의 마법
고대 유리의 원료에는 측정하기 어려운 불순물이 섞여 있었고, 이것이 유리의 성질을 좌우했기 때문에 유리 제조는 매우 까다로운 과정이었습니다. 유리의 주성분은 실리카(모래)이며, 여기에는 소량의 알루미나와 약 8%의 석회가 포함됩니다.
석회는 녹은 모래가 결정화되는 것을 막아 투명하고 거의 무색인 비정질 고체, 즉 '유리'를 만드는 핵심 성분입니다. 그러나 석회가 너무 많으면 이 마법 같은 특성이 사라지고, 녹은 모래가 수많은 미세 결정으로 굳어버려 유리는 투명성을 잃게 됩니다. 안타깝게도 베이트 쉐아림의 유리판은 바로 이 실패의 산물입니다.
베이트 쉐아림 유리판은 왜 실패했을까?
고대 베이트 쉐아림의 장인들은 석회암 블록을 깎아 만든 탱크에서 유리를 용융했습니다. 이 탱크의 내부 치수는 가로 2m, 세로 3.5m, 높이 45cm보다 약간 큰 규모였습니다. 탱크에는 약 11톤의 원료를 채우고 1,100°C까지 가열했는데, 내부 물질이 완전히 녹도록 이 온도를 5~10일간 거의 일정하게 유지해야 했습니다. 이를 위해서는 최대 20톤의 연료가 소요되었습니다.
탱크가 워낙 무거운 석회암으로 만들어져 있었기 때문에 열은 아래에서가 아니라 위에서 가해졌습니다. 석판 옆에 강한 연소 흔적이 남아 있어 고고학자들은 화실(fire chamber)의 위치를 파악할 수 있었습니다. 탱크는 석고 아치로 덮여 있어 화염이 혼합물 위로 반사되는 구조였습니다. 슬래브에서 채취한 코어 샘플 분석 결과, 유리는 탱크 바닥 몇 센티미터를 제외하고 위에서 아래까지 상당히 균질한 상태로 굳어 있었습니다.
문제는 바닥에 있었습니다. 커피 찌꺼기처럼 보이는 반응하지 않은 원료 혼합물이 그대로 남아 있었던 것입니다. 열이 바닥까지 충분히 침투하지 못해 사실상 절반쯤 구워진 상태였던 셈입니다. 더욱이 탱크를 이룬 석회암 일부와 탱크 위의 회반죽 아치가 고열로 분해되며 용융된 혼합물 속으로 떨어졌고, 그结果 유리의 석회 함량은 권장치인 8%의 두 배에 달하게 되었습니다. 그렇게 탄생한 것이 투명성을 완전히 잃은 고체 실리카 블록, 즉 오늘날 우리가 보는 거대 유리판입니다.
결국 이 유리는 용기나 물건을 만들 수 없는 불량품이 되었습니다. 만약 완벽하게 성공했다면 이 하나의 블록만으로 5만~6만 개의 작은 그릇을 만들 수 있었으리라 추정됩니다.
그럼에도 이 실패작은 고대 로마 유리 산업의 규모와 기술을 생생히 보여주는 귀중한 유물로, 오늘날 박물관 방문객 센터로 활용되는 동굴 바닥에 발견 당시 그대로 남아 방문객들을 맞이하고 있습니다.
본 글은 Amusing Planet에 게재된 영문 기사를 번역하여 허가를 받아 재게시했습니다.
참고 자료
베이트 쉐아림의 미스터리 석판(코닝 유리 박물관) / 프리스톤, 휴즈, 스테이플턴, 앵글로색슨 유리의 구성과 생산, ResearchGate
