모래로 만들어진 세상(1) - 혁신적 발명품, 콘크리트

콘크리트는 현대 사회의 뼈대이다. 이동크리트는 현대 사회의 뼈대이다. 차량이 이동하는 고속도로와 비행기가 이동하는 공항 활주로, 수많은 빌딩의 토대, 거대한 강물을 막는 댐, 전선을 받쳐주는 전봇대는 모두 콘크리트로 만들어졌다. 콘크리트는 현대사회에서는 전기와 더불어 원시사회의 인류에 불과 비견될만한 혁신적인 발명품이다. 인류가 불과 한 세기 전만 해도 콘크리트를 거의 사용하지 않았다는 점을 감안한다면 콘크리트가 가져온 변화는 실로 어마어마하다.

이런 콘크리트의 주재료는 가장 단순하고 지구에서 흔한 물질인 자갈과 모래이다. 콘크리트는 시멘트와 물에 골재(骨材), 즉 모래와 자갈을 섞어서 만든다. 시멘트의 역할은 모래와 자갈을 결합시키는 접착체 역할을 한다.

시멘트는 주로 잘게 부순 점토, 석회, 기타 광물을 최고 온도 2,700도가 넘는 가마에서 구운 뒤에 보드라운 회색 가루 형태로 만든다. 물과 섞으면 시멘트 반죽이 되는데, 이는 진흙처럼 굳지 않고 '양생'된다고 표현한다. 양생이란 시멘트 가루 분자가 수화(물에 어떤 용질이 녹는 현상)되는 것을 말하는데, 수화 작용을 거친 시멘트는 이전보다 화학적으로 더 단단하게 결합되어 강도가 높아진다. 여기에 모래를 넣으면 벽돌을 붙일 때 사용하는 걸쭉한 모르타르가 된다. 골재 75%, 물 15%, 시멘트 10% 정도의 배합비율로 만들어진 회색 반죽 콘크리트는 어떤 형태로든 타설(콘크리트를 쏟아 붓거나 채워 넣는 일)할 수 있게 된다.

1902년 어느 날 에디슨이 기자들 앞에서 이렇게 말했다.

숲은 빠른 속도로 사라지고 있습니다.
더는 목재를 건축에 사용할 수 없을 만큼 값이 오를 거예요.
미래의 건설 자재는 바로 콘크리트입니다.

속이 빈 거푸집을 만들고 회색 마법의 액체를 붓기만 하면 단단하게 굳으니 어떤 형태라도 손쉽고 저렴하게 만들 수 있던 콘크리트는 매력적이었다. 에디슨은 콘크리트의 매력에 빠져 다소 엉뚱해 보이는 상상을 했는데, 콘크리트 냉장고와 같이 콘크리트로 만들어진 가구가 있어야 한다고 생각을 하기도 했다.

단단한 콘크리트는 현대 문명의 발명품인듯 보이지만 사실 꽤 이전부터 쓰이고 있었다. 2,000년 전에 남아메리카 대륙 멕시코 남부와 과테말라, 벨리즈 지역에서 문명을 꽃피운 마야인은 몇몇 건물을 생콘크리트 들보로 지탱했다. 그리스인은 시멘트 모르타르를 사용했다. 심지어 로마에서 콘크리트가 처음으로 사용된 시기는 기원전 3세기로 알려져 있다.

로마인들은 주택, 상점, 공공건물, 목욕탕을 콘크리트로 지었다. 콜로세움의 기초부나 로마 제국 전체에 수 없이 많이 놓였던 교각이나 수로도 마찬가지였다. 현재의 이스라엘 지역에 카이사레아라고 하는 대형 인공 항구 도시의 방파제나 망루 등의 건축물 역시 콘크리트로 지었다. 로마의 가장 유명한 콘크리트 건물은 판테온일 것이다. 판테온은 로마의 신들을 모시기 위해 지은 건축물로 지붕이 돔 형태로 지어졌는데, 가장 힘의 부하를 받는 꼭대기 지붕이 뚫려있는 매우 신기한 구조로 지어져있다. 이 거대한 돔은 콘크리트로 덮여 있는데 지금까지도 철근으로 보강하지 않고 건설된, 세계에서 가장 큰 구조물이다.