기원전 3500년경, 수메르인은 무거운 돌을 옮기기 위해 통나무를 굴리는 방법을 사용했습니다. 이후 그들은 둥근 판의 중앙에 구멍을 뚫고 축을 꽂는 착상에 도달했는데, 이것이 바로 바퀴의 발명입니다. 오늘날 우리 문명 전체가 이 발명 위에 세워졌다고 해도 과언이 아닙니다. 초기 바퀴는 견고한 원판 구조였지만, 점차 바퀴살(스포크)을 갖춘 더 가볍고 튼튼한 형태로 발전해 나갔습니다. 다만 바퀴는 동물의 견인력과 바퀴가 굴러갈 수 있는 지형을 전제로 합니다. 즉 바퀴는 어느 날 갑작스럽게 이루어진 발견이 아니라, 여러 요소가 결합하여 완성된 결과물이었습니다.
선사시대의 원형 물체
원형은 자연에 본래 존재하는 모양으로, 인간이 만들어낸 것이 아닙니다. 동물의 눈동자, 별, 물결의 원, 과일 등 자연계에는 둥근 사물이 넘쳐납니다. 문화적으로도 둥근 오두막이 있었고, 약 3만 년 전 호모 사피엔스는 밧줄 끝에 매단 '마름모'라 불리는 다이아몬드 모양의 뼈 물체를 회전시켜 요란한 소리를 내기도 했습니다. 이는 가장 오래된 악기 중 하나로, 오늘날에도 파푸아와 호주에서 사용되고 있습니다. 더욱이 두 손 사이에서 나무 조각을 다른 나무에 대해 회전시켜 마찰열로 불을 피우는 것도 가능해졌습니다.
활이나 플라이휠을 이용한 수직 회전 방식 역시 같은 원리에서 출발합니다. 선사시대 말기에는 이 방식으로 구슬이나 펜던트에 구멍을 뚫었습니다. 양을 사육하고 양털을 활용하면서, 축 아래쪽에 고정된 '훼사이올(fusaïole, 실추)'이라 불리는 원형 관성 바퀴가 탄생했습니다. 사람은 손가락 사이에서 양털을 잦아들여 연속적인 실을 뽑아내며 동시에 회전하는 가락지에 이를 감았습니다. 돌, 특히 구운 점토로 만든 이 실추는 크기야 작지만 이미 가로축을 갖춘 가장 오래된 바퀴로, 기원전 5천 년기부터 유럽에서 그 존재가 확인됩니다.
마지막 회전 기술은 가장 먼 시대에 걸쳐 고고학적으로 입증되지는 않았지만 여전히 가능성이 남아 있습니다. 바로 무거운 짐을 옮기기 위해 통나무를 굴리는 방법입니다. 특히 수십 톤에 달하는 거석을 옮겨 세운 거석 묘비, 이른바 '고인돌'이 그 예입니다. 일부 고인돌은 유럽에서 기원전 5천 년기 말까지의 연대를 지니고 있습니다.
바퀴의 발명
인간은 선사시대부터 오두막을 짓고 회전 운동을 이용하는 도구를 상상하며 원형의 모습을 활용해 왔습니다. 운송 분야에서는 절단한 돌이나 거석 같은 무거운 짐을 통나무를 이용해 옮겼을 가능성이 높습니다. 농업이 발달하고 야생 동물이 가축화되면서, (바퀴 없는) 쟁기를 끄는 동물의 견인력이 등장하게 됩니다.
고대 메소포타미아에서 만들어진 가장 오래된 바퀴는 기원전 3500년에서 3000년 사이의 것입니다. 물레가 발명된 뒤 바퀴 달린 나무 수레가 등장했고, 바퀴 달린 수레는 빠르게 썰매를 대체하는 이동 수단이 된 것으로 보입니다. 가장 단순한 형태의 바퀴는 둥근 축에 장착된 견고한 나무 원판으로, 나무 못으로 고정하는 방식이었습니다.
이후 무게를 줄이기 위해 특정 부위를 파내었고, 기원전 2000년경에는 바퀴살(스포크)이 발명되었습니다. 더 가벼운 스포크 휠은 한층 빠른 속도를 가능하게 했습니다. 이 혁신은 예컨대 이집트에서 사냥과 퍼레이드용은 물론, 전장에서 적 보병 사이에 혼란을 일으키는 데까지 활용된 전차의 발명으로 이어졌습니다.
스포크 휠은 철기시대의 금속 테두리, 그보다 훨씬 뒤의 고무 타이어, 목재를 금속으로 대체하는 방식 등 꾸준한 개선을 거쳐 오늘날까지 이어지고 있습니다. 동물의 힘은 점차 사라지고 모터가 그 자리를 대신했으며, 자전거·인력거·수레에는 인간의 힘만 남았습니다. 한편 바퀴는 로마 시대부터 일반 도로와 포장도로의 발달을 요구했습니다.
바퀴의 확산과 활용
수레바퀴는 근동과 동지중해를 거쳐, 환경 조건이 허용하는 한 유라시아 전역—중국에서 켈트 세계까지—빠르게 퍼져나갔습니다. 우크라이나와 러시아 남부의 소위 '구덩이 무덤' 문화의 일부 무덤에서도 수레 또는 그 바퀴가 발견되었으며, 가장 지위 높은 인물들은 흙과 돌로 덮인 구덩이에 안치되었습니다.
바퀴는 고산 호수의 진흙 속에서도 발굴되었습니다. 헝가리 바덴 문화의 무덤에 봉헌된 작은 점토 모형, 폴란드 브로노키스 항아리에 새겨진 조각, 암각화 등으로도 그 모습이 전해집니다. 프랑스 비엔의 조네-클랑(Jaunay-Clan)에서는 5000년 된 바퀴의 흔적이 발견되기도 했습니다.
반면 콜럼버스 이전의 아메리카에서는 울퉁불퉁한 지형, 울창한 초목, 그리고 견인용 가축의 부재로 인해 이 혁신이 현실성을 갖지 못했습니다. 그 밖에도 바퀴는 물레는 물론 외륜선의 노륜, 관개용 노리아, 다양한 메커니즘의 톱니바퀴에 이르기까지 폭넓게 응용되었습니다.
바퀴의 발명은 기술 진보의 필수적인 단계였습니다. 바퀴는 운송과 교통 수단에 혁명을 일으켰고, 현대 기계의 시대를 예고했습니다. 힘의 방향을 전환할 수 있는 대체 불가능한 기계적 수단이 됨으로써 농업에서는 동물 견인력을 한층 효율적으로 활용할 수 있게 했으며, 새로운 동력 전달·분배 체계의 사용도 가능하게 했습니다. 현대 사회와 기술에서 바퀴의 응용 분야는 사실상 무한합니다.
더 읽어볼 자료
- 놀라운 발명의 역사: 불의 지배부터 불멸까지. 두노드(Dunod), 2018.
- 운송의 짧은 역사: 발명 이후 운송 수단은 어떻게 발전해 왔는가, 피에르 르페브르(Pierre Lefevre). 베이야드(Bayard), 2014.
