고대 로마의 콘크리트 - Jonathan O’Brien 글, 이종헌 역

자연 암석과 똑 같은

고대 로마의 콘크리트

 

Jonathan O’Brien 글, 이종헌 역

출처: creation magazine Vol. 41(2019), No. 1 p. 19

 

 

 

고대 로마인들은 해변에 적용할 때 현대 콘크리트보다 훨씬 더 내구성이 좋은 종류의 콘크리트를 사용했다. 바다와 지속적으로 접촉할 경우 현대의 시멘트는 결국 약해지고 염분 수가 구조물의 균열 속으로 들어감에 따라 내부의 철근이 녹이 슨다. 콘크리트가 부서지기 시작하는 데는 불과 수십 년 밖에 걸리지 않는다.(1)

 

그러나 로마의 해양 콘크리트는 실제로 단단한 암석과 동일한 매우 강한 재료로 양생되었다. 2천년 된 로마의 부두와 방파제는 오늘날에도 암석처럼 단단히 서 있다.

 

 

Natural processes(자연적 과정)

 

과학자들은 최근에 고대 콘크리트를 연구하여 왜 그렇게 내구성이 있는 상태로 양생되었는지 알아냈다. 석회(2)와 화산재와 암석 골재를 해수와 함께 섞는 로마의 제조법은 현미경으로 볼 때 자연 암석처럼 보이는 콘크리트를 만들어 냈다.(3) 과학자들은 해수 안에서 석회와 화산재 사이에 자연적으로 일어나는 화학반응 때문에 광물의 미세 구조가 더 강해져서 결정들 사이에 강한 결합을 형성한다는 것을 발견했다.

 

그들의 결과는 자연적인 퇴적 형성이 매우 빠르게 암석으로 석화(강화)될 수 있는 방법 중 하나를 보여준다. 고대의 저술가 대 플리니(Pliny the Elder)는 천연 암석과 인공 콘크리트 사이의 상관관계를 인식했다.(4) 그는 화산재에 의해 만들어진 암석같은 시멘트에 대해 이렇게 언급했다:

 

실제로, 포추올리(Puteoli)의 언덕에서 ‘먼지’로만 알려진 가장 열등한 구성 요소가 바다 파도에 대한 장벽을 형성하고, 침수되는 순간 돌로 바뀌며, 특히 쿠마이(Cumæ)의 시멘트와 혼합될 때 매일 매일 경도가 증가하는 것을 발견하고 놀라지 않을 사람이 어디 있겠는가? 또한 시지쿠스(Cyzicus) 부근의 지역에서 그와 비슷한 성질을 가진 흙이 발견된다. 그러나 거기에는 먼지가 아니라 모든 크기의 블록으로 잘린 단단한 흙이 있는데 바다에 잠긴 후에는 돌로 변형된다. 카산드레아(Cassandrea) 근처 같은 곳에서도 역시 같은 현상을 볼 수 있으며, 크니도스(Cnidos)에는 담수의 샘이 있는데 8개월 안에 흙을 경화시키는 성질을 가지고 있다. 오로푸스(Oropus)와 아울리스(Aulis) 사이에서는 바다가 침식하는 모든 부분의 땅이 단단한 암석으로 변형된다.(5)

 

그러나 화산재는 퇴적암을 만들어 내기 위한 필수 요건은 아니다. 예를 들어, 많은 천연 사암층은 모래 입자가 석회 광물하고만 결합하여 만들어진다. 풍부한 화산재는 세상의 일부 지역에서 지역의 지질이 형성되는 동안에만 가능한데, 화산재가 존재하는 곳에서는 그것이 종종 암석을 더 강하게 만들었다.

 

 

Rapid sedimentation and hardening(빠른 퇴적과 경화)

 

노아 시대의 전지구적인 대홍수 동안, 하나님은 바다가 일어나 지구의 온 땅을 덮게 하셨다. 대홍수는 1년 동안 지속되었으며 광범위한 판구조 운동, 지각의 붕괴, 대규모의 침식 및 퇴적이 일어났다. 여기저기서 화산활동이 강렬했고, 이것에 대한 풍부한 증거는 전 세계의 많은 지질 구조에서 볼 수 있다. 수성 퇴적물과 화산재가 지구 전체의 퇴적지에 축적되었다.

 

또한 대홍수 동안 다량의 석회 광물이 존재했다는 지질학적 증거가 있는데, 지하수에 용해되어 있다가 지표면으로 분출한 것으로 보인다. 암석을 만드는 이 성분이 해수와 결합하여 빠르게 퇴적암을 만들기 위한 완벽한 제조법을 만든다. 로마의 해양 콘크리트는 세계적인 대홍수 퇴적물이 어떻게 해서 오늘날 우리 주변에서 볼 수 있는 영구적인 퇴적 지형으로 빠르게 경화되는지에 대한 통찰력을 제공한다.

 

 

References and notes(참고문헌과 주석)

 

1. University of Utah, New studies of ancient concrete could teach us to do as the Romans did, phys.org, 3 July 2017.

2. Also known as slaked or industrial lime, made up of predominantly oxides and hydroxides of calcium. Typically produced by crushing and strongly heating and burning limestone or chalk (which are mostly calcium carbonate), then adding water. Different from agricultural lime, which is crushed limestone.

3. Jackson, M.D. et al., Phillipsite and Al-Tobermorite mineral cements produced through low-temperature water-rock reactions in Roman marine concrete, American Mineralogist 102(7):1435–1450, 1 July 2017 | doi:10.2138/am-2017-5993CCBY.

4. This correlation is now becoming apparent to industry. The latest ‘geopolymer’ research results in new concrete formulas based on rock formation processes. All these natural processes are very rapid—no long ages needed.

5. Pliny the Elder, Naturalis Historia, Book 35, chapter 47, perseus.tufts.edu.

 

 

JONATHAN O’BRIEN,

B.CreativeArts, B.App.Sc. Jonathan has worked in geological exploration and in music teaching. He works part time for Creation Ministries International (Australia). For more: creation.com/obrien.