유럽의 역사

로마 건축물이 2,000년 이상 버틴 비밀, 화산재로 만든 '로마 콘크리트'의 과학

오늘날 전 세계 곳곳에서 다리, 수도교, 원형극장 등 2,000년이 넘는 세월을 견뎌온 로마 건축물을 만나볼 수 있습니다. 시간의 증인들이 여전히 그 자리를 지킬 수 있는 견고함의 비결은 무엇일까요? 흥미로운 점은, 로마 콘크리트는 현대 콘크리트만큼 압축 강도가 높지는 않지만 시간의 흐름에는 훨씬 잘 견디며, 제조 과정 또한 환경에 덜 해롭다는 사실입니다.

로마 건축물이 2,000년 이상 버틴 비밀, 화산재로 만든  로마 콘크리트 의 과학

"모두가 바라는 대로 비가 내리는 일은 결코 없습니다..." — 폭우와 파도, 풍화는 어떤 구조물에든 혹독한 시련으로 작용하기 마련입니다.

가장 논리적인 접근은 로마 콘크리트의 성분을 분석해 내구성을 높이는 특별한 요소가 있는지 확인하는 것입니다. 필자가 이 분야 전문가는 아니기에, 이탈리아와 미국 연구진이 이탈리아의 다양한 구조물을 대상으로 수행해 미국세라믹학회지(Journal of the American Ceramic Society)와 미국광물학회지(American Mineralogist)에 게재한 연구 결과를 참고했습니다.

연구진의 주목을 가장 많이 받은 샘플은 기원전 37년에 만들어진 콘크리트 방파제 조각이었습니다. 2,000년이 넘는 세월 동안 파도의 힘에 시달린 후에도 양호한 상태로 발견되었기 때문입니다. 분석 결과, 이 조각은 석회, 물, 모래, 벽돌 잔해, 작은 암석 조각, 그리고 — 북소리와 함께 — 화산석과 화산재로 만들어진 것으로 밝혀졌습니다.

건설 가치가 충분하고 거리가 허락한다면 로마인들은 포졸란 재를 사용했습니다. 나폴리만 근처 포추올리(Pozzuoli) 마을에서 채굴되었기 때문에 붙은 이름으로, 이 일대는 베수비오 산 경사면과 인접해 있습니다. 건축학자 비트루비우스는 이미 기원전 1세기에, 그가 '풀비스 푸테올라누스(포추올리의 먼지)'라고 불렀던 이 재의 우수성에 대해 다음과 같이 기록했습니다.

본질적으로 놀라운 결과를 만들어내는 일종의 가루가 있습니다. 베수비오 산 근처 지방 자치체의 영토에서 산출됩니다. 석회와 자갈을 섞은 이 물질은 모든 종류의 건축물에 견고함을 부여할 뿐 아니라, 바다에 방파제를 건설할 경우 물속에 설치해서도 단단히 굳어집니다.

결국 로마 콘크리트와 오늘날 콘크리트의 가장 큰 차이점은 결합재(바인더)에 있습니다. 나머지 구성 요소는 수세기 동안 거의 변하지 않았기 때문입니다. 우리는 포틀랜드 시멘트를 사용합니다. 이름은 미국 도시가 아닌 영국 해협의 포틀랜드 섬에서 유래한 것이며, 반면 로마인들은 석회와 화산재를 혼합해 콘크리트를 만들었습니다.

주목할 만한 점은, 포틀랜드 시멘트 생산에 이러한 화산재를 활용하면 석회 사용량을 줄일 수 있고, 준비 과정에서 더 낮은 온도가 필요하기 때문에 연료 소모량과 이산화탄소 배출량도 함께 낮아질 것이라는 사실입니다.

출처: 고대인의 발명품