자연 암석과 같은... 고대 로마의 콘크리트

미디어위원회
2020-05-27

자연 암석과 같은... 고대 로마의 콘크리트 

(Ancient Roman concrete… just like natural rock)

by Jonathan O’Brien


       고대 로마인들은 해안가 구조물에 사용되는 현대의 콘크리트보다 내구성이 훨씬 좋은 종류의 콘크리트를 사용했다. 바닷물과 지속적으로 접촉할 경우, 현대의 시멘트는 결국 약해지고, 구조물의 균열 안으로 들어온 소금물에 의해서 내부 철근은 녹이 슨다. 콘크리트가 부서지기 시작하는 데는, 불과 수십 년 밖에 걸리지 않는다.[1]

그러나 로마의 해안가 콘크리트는 실제로 단단한 암석과 동일한 매우 강한 재료로 양생되었다. 2천년 된 로마의 부두와 방파제는 오늘날에도 암석처럼 단단히 서 있다.(관련기사는 여기를 클릭)


자연적 과정

그들의 결과는 자연적 퇴적지층이 매우 빠르게 돌로 석화될 수 있는 방법 중 하나를 보여준다.

최근 과학자들은 고대 콘크리트가 왜 그렇게 내구성이 강한 상태로 양생되었는지를 알아냈다. 석회[2], 화산재, 암석골재, 바닷물을 함께 섞는 로마의 콘크리트 제조법은 현미경으로 보았을 때, 자연 암석처럼 보이는 단단한 콘크리트를 만들어냈다.[3] 과학자들은 해수의 존재 하에서 석회와 화산재 사이에 자연적으로 일어나는 화학반응에 기인하여, 결정들 사이에 강한 결합이 형성되면서, 광물의 미세구조가 더 강하게 자란다는 것을 발견했다.

그들의 결과는 자연적 퇴적지층이 매우 빠르게 암석으로 석화(강화)될 수 있는 방법 중 하나를 보여주었다. 고대의 저술가 대플리니우스(Pliny the Elder, AD 23-79)는 자연 암석과 인공 콘크리트 사이의 상호 관계를 알고 있었다.[4] 그는 화산재에 의해 만들어진, 돌과 같은 시멘트에 대해 이렇게 기술했다 :

(이탈리아) 포추올리(Puteoli)의 언덕 위에 있는, ‘흙먼지(dust)’로 알려진 평범한 구성성분이, 바닷물에 잠겨지는 순간 돌로 바뀌어, 파도에 저항하는 장벽이 형성된다. 특히 쿠마에(Cumae)의 시멘트와 혼합되면 매일 매일 경도가 증가하는 것을 발견했을 때, 정말로 놀라지 않을 사람이 어디 있겠는가? 또한 키지코스(Cyzicus) 부근 지역에서 그와 비슷한 성질을 가진 흙이 발견된다. 그러나 거기에는 흙먼지가 아니라, 여러 크기의 블록으로 잘려진 단단한 흙이 있는데, 바다에 잠긴 후에는 돌로 변형된다. 카산드라(Cassandrea) 근처에서도 역시 동일한 현상을 볼 수 있으며, 크니도스(Cnidos)에는 담수의 샘이 있는데, 그 물은 8개월 안에 흙을 경화시키는 성질을 갖고 있다. 오로푸스와 아울리스(Oropus and Aulis) 사이에, 바다가 잠식하는 땅의 모든 부분은 단단한 암석으로 변형되어 있다.[5]

그러나 화산재(volcanic ash)는 퇴적암을 만들기 위한 필수 요소는 아니다. 예를 들어, 많은 자연 사암층은 모래 입자가 석회 광물하고만 결합하여 만들어진다. 풍부한 화산재는 일부 지역에서 지역의 지질이 형성되는 동안에만 가능했는데, 화산재가 존재하는 곳에서는 암석은 종종 더 강하게 만들어졌다.


빠른 퇴적과 경화

노아 시대의 전 지구적 대홍수 동안, 하나님은 바다가 일어나 지구의 온 땅을 덮게 하셨다. 대홍수는 1년 동안 지속되었으며, 지각의 갈라짐, 광범위한 판구조 운동에 의한 대륙의 이동, 융기 및 침강, 대규모의 퇴적 및 침식이 일어났다. 여기저기서 화산들은 대규모로 폭발했고, 이에 대한 풍부한 증거들을 전 세계의 많은 지질 구조에서 찾아볼 수 있다. 물에 의해 퇴적된 퇴적지층 위로 화산재가 대륙을 가로지르며 떨어졌다.

또한 대홍수 동안 거대한 량의 석회(lime) 광물이 존재했었다는 지질학적 증거들이 있다. 이들 석회는 지표면으로 터져 나온 막대한 량의 지하수에 용해됐던 것으로 보인다. 단단한 암석을 만드는데 필요했던 이러한 구성성분들이 바닷물과 결합하여, 빠르게 퇴적암을 만들었던 완벽한 제조법이 되었던 것이다. 로마의 바닷물 콘크리트는 전 지구적 대홍수 동안에 쌓여진 퇴적물이 어떻게 해서 오늘날 우리 주변에서 볼 수 있는 영구적인 퇴적암으로 빠르게 경화되었는지에 대한 통찰력을 제공하고 있는 것이다.


References and notes

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.


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출처 : Creation 41(1):19, January 2019

주소 : https://creation.com/ancient-roman-concrete

번역 : 미디어위원회



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