염분 피해는 네덜란드를 포함한 전 세계 기념물을 위협하는 가장 심각한 요인 중 하나입니다. TNO의 천연석 전문가 티모 나이클란트(Timo Nijland)에 따르면, 기후 변화로 인해 염분 피해의 위험은 앞으로 더욱 커질 전망입니다.
나이클란트는 지질학자 출신으로, 천연석 전문가로서 다양한 복원 프로젝트에 참여해 왔습니다. 암스테르담 담 광장의 왕궁(팔레이스 온 담)과 덴보스의 성 요한 대성당 복원을 위한 연구도 그의 손으로 진행되었습니다. 그는 "수많은 기념물에서 염분에 의한 손상을 확인할 수 있습니다. 염분은 건축 자재와 모르타르 속에 흩어져 있다가 습기에 의해 이동하게 됩니다"라고 설명합니다.
습기가 증발하는 지점에서 염분은 침전되어 축적됩니다. 염 결정이 쌓이면 압력이 커지고, 결국 암석은 균열되어 파괴됩니다. 주범은 물에 잘 녹는 염류로, 네덜란드의 기념물에서는 주로 염화나트륨(NaCl)과 황산나트륨(Na2SO4)이 문제를 일으킵니다. 염화나트륨은 우리가 잘 아는 식용 소금의 화학식이며, 황산나트륨은 상대적으로 덜 알려져 있지만 자연에서는 물과 결합된 형태(Na2SO4·10H2O)로도 존재합니다.
염산에서 비롯된 염분
"염분은 다양한 경로로 유입됩니다." 나이클란트의 설명입니다. "황산나트륨은 벽돌에서 나올 수 있습니다. 벽돌이 충분히 높은 온도에서 구워지지 않으면 상당량의 황산염이 그대로 남게 됩니다. 염화나트륨은 제설용 소금이나 모르타르 원료로 쓰인 짠 모래 등 여러 경로로 건축 자재에 스며듭니다. 실제로 암스테르담에서는 한때 짠 물이었던 에이(IJ) 수역에서 나온 모래가 많이 사용되었습니다. 또 하나의 염소 공급원은 염산입니다. 19세기에 유행했던 '스트리핑(stripping)' 작업에서 교회와 오래된 건축물의 회반죽을 벗겨내는 데 염산이 사용되었습니다."
에어로졸 역시 중요한 염분 공급원입니다. 에어로졸은 공중에 떠다니는 고체(염) 입자로, 비와 함께 지표로 떨어집니다. 특히 네덜란드의 연안 지역이 이 영향을 크게 받습니다. 마지막으로, 해수면 상승의 영향으로 점점 내륙 깊숙이 확대되는 '염분 침투(saline seepage)' 현상과도 점점 더 자주 마주하게 됩니다. 지하수가 짜지면서 기념물 벽체로 수분이 상승하는 형태로 나타나는 경우가 많습니다.
심해지는 염분 침투
기후 변화는 에어로졸처럼 주로 연안 지역에서 나타나는 염분 침투의 확산을 가속화할 뿐만 아니라, 특정 시기에는 더 강한 비도 몰아치게 합니다. KNMI(네덜란드 왕립 기상 연구소)가 최근 발표한 새로운 기후 시나리오에 따르면, 이번 세기에는 겨울이 상당히 더 습해질 것으로 전망됩니다.
나이클란트는 "그렇게 되면 빗물이 건물 외벽의 더 깊은 곳까지 스며들 것입니다. 이 습기는 건축 자재에 존재하는 더 많은 염분을 활성화할 수 있습니다. 또한 공기 습도의 영향으로 반복적으로 젖었다 마르는 과정 역시 더 많은 염 결정을 축적시킵니다. 이러한 습윤·건조 사이클의 반복 횟수가 염분 피해의 발생 여부에 결정적인 영향을 미칩니다"라고 강조합니다.
내염성 모르타르 개발
TNO는 염분 피해를 입은 기념물의 복원 품질을 높이기 위해 다양한 신기술을 개발하고 있습니다. 나이클란트는 "예를 들어 델프트에서는 내염성이 더 강한 새로운 모르타르를 개발하고 있습니다. 모르타르에 특정 물질을 첨가해 염분이 다른 방식으로 결정화되도록 유도하는 것입니다. 염 결정이 표면과 이루는 각도에 따라 손상 정도가 달라집니다. 또 다른 방법으로는 염분이 더 넓게 퍼져 결정화되거나 용액 상태로 더 오래 머무르도록 하여, 표면에서만 결정화되게 만든 뒤 이를 제거하는 방식도 있습니다"라고 설명합니다.
암석이 아직 양호하고 모르타르 교체가 필요 없는 특수 조각품이라 하더라도, 복원 전문가들은 외부에서 염분을 제거할 수 있습니다. 실제로 나이클란트의 동료들은 암스테르담 바흐(Waag) 건물의 마스터 시편(석조물 특수 샘플)에 외부에서 압축 팩을 부착해 염분을 마치 '빨아들이듯' 끌어내는 방식으로 제거하는 연구를 수행한 바 있습니다.
