고고학과 첨단 분석 기술의 만남

내역

자작나무와 청동기 시대의 공통점은 무엇일까요? 그리고 바벨탑과 성경과 비튜멘은 어떤 연관이 있을까요? tesa 분석가들은 이와 같은 이상한 질문에 답합니다.

Text Isabel Überhoff

알버트 아인슈타인은 신비로움이란 과학의 시작이라고 말했습니다. 신비로운 것을 탐구하는 것은 동기가 되고, 연구는 그 도구입니다. 따라서 tesa 분석가들은 자체적으로 수행하는 수많은 실험실 분석 업무 외에도 유물 연구 영역과 같은 외부 과학 기관의 요청을 받기도 합니다. 특별한 경우에는 실험실의 전문가들과 함께 최신 장비를 동원하여 그 비밀을 밝혀내기도 합니다. 전설적인 바벨탑을 예로 들 수 있겠습니다.

성경? 바벨탑? 비튜멘!

성경은 이름 그대로 두 가지 의미에서 중요합니다. 한편으로는 기독교의 경전으로서, 다른 한편으로는 역사적 사건들의 증거로서 말입니다. 모세 오경의 첫 번째인 창세기에 나오는 바벨탑 이야기는 실제 있었던 사건입니다. 그 인상적인 건물의 유적이 1913년, 현재 이라크 영토에서 발견되었습니다. 세계의 연구소 어느 곳도 바벨탑 건설이 언어의 혼란과 분화를 초래했는지 증명할 수 없습니다. 하지만 탑이 구약성서(설명 상자 참조)의 내용대로 비튜멘(‘역청’)을 사용하여 건축되었는지는 알 수 있습니다.

“2,500년 이상 전에 의도적으로 비튜멘에 무기 혼합물을 첨가하여 돌에 붙는 점착력을 높였다는 것은 놀라운 일입니다.”
크리스티안 브링크만 박사

tesa 분석 실험실장

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뮌스터 성경 박물관의 작은 돌조각은 1913년 바벨탑 유적을 발견한 로버트 칼데바이 박사가 제공한 것.

뮌스터에 있는 성경 박물관 기금이 보유하고 있는 고대 바빌로니아 벽돌 파편 조각에 붙어 있는 검은 물질의 흔적에서 정보를 알아내는 것입니다. 적외선 분광학, 마이크로 단층 촬영, 전자 현미경 스캐닝과 같은 첨단 기술을 사용한 결과, tesa 분석 실험실의 Christian Brinkmann 박사는 성경에 등장하는 바벨탑의 건축 시방서가 사실임을 확인하였습니다. 이 거대한 탑의 벽돌은 천연 비튜멘으로 단단히 접합되어 있었습니다.

비튜멘의 유래

‘역청’이라고도 불리는 비튜멘은 원유에서 끓는 점이 낮은 부분이 증발하면서 지질학적으로 오랜 기간에 걸쳐 형성되는 물질로, ‘천연 아스팔트’라고도 불립니다. 비튜멘은 열을 가하면 반죽 형태가 되고, 점성이 생기며, 150도의 온도에서는 묽게 변합니다. 식으면 원래의 반고체 상태로 돌아갑니다. 이미 고대에 생성되었으며, 밀폐성과 가단성 때문에 여러 수공예품에 사용되었습니다.

발굴 과정에서 바빌로니아의 왕 네부카드네자르 2세(기원전 6세기)의 통치 기간 동안 세워졌던 몇몇 탑의 잔해가 발견되었습니다. 그중 하나는 8,000m²가 넘는 면적과 75~90m의 높이에 달하는 규모로 특히 인상적이었습니다. 사람들은 탑을 쌓기 위해 “돌 대신 벽돌을, 모르타르 대신 역청을”(창세기 11:3) 사용했습니다. 또한 비튜멘은 성경 다른 구절에서도 중요한 역할로 등장합니다. 나중에 십계명을 받게 되는 모세의 어머니가 그를 갓 낳았을 때 “역청과 나무 진을 칠한”(출애굽기 2:3) 갈대 바구니에 아이를 담아 나일강 유역에 버렸고, 이를 파라오의 딸이 발견하여 입양했다는 구절이 나옵니다. 비튜멘으로 갈대 바구니를 방수 처리를 하지 않았다면 모세에게 무슨 일이 벌어졌을지 상상하기 힘듭니다. 성경 이야기가 나온 김에 덧붙이자면, 노아의 방주에도 만드는 사람들이 역청을 칠했다(창세기 6:14)는 구절이 나옵니다. 역청은 12,000년 전 중동에서 배를 건조하는 데 필수적인 재료였습니다.

다용도 접착제 - 자작나무 피치

성경에 등장하지 않더라도 tesa 제품에서 새로운 발견을 하는 경우도 있습니다. 니더작센주의 지역 고고학 부서인 Schaumburger Landschaft가 석기 시대 단검 하나를 tesa 실험실로 가져왔습니다. 약 4,000년 된 유물이 검사를 기다립니다. 실험실 관리자인  Christian Brinkmann박사는 “특별한 경우 그리고 저희 여건이 허락하는 한, 이러한 요청에 기꺼이 응하고자 합니다”라고 말합니다. 

 

종교적인 것이라기 보다는 세속적인 물건이었습니다. 발견자는 자신의 집 기초 작업을 하다가 점토질의 땅에서 날카로운 모서리를 가진 부싯돌을 발견했다고 했습니다. 손잡이는 사라진 상태였습니다. 라피아나 가죽끈으로 묶었을까요? 아니면 역사적으로 다용도 접착제로 사용된 자작나무 피치로 날과 손잡이를 붙였을까요? 이러한 질문에 답변하려면 최신 장비와 첨단 분석 기술이 필요합니다.  따라서 Brinkmann의 연구팀은 화학 분석을 최대 50만 배까지 증폭할 수 있는 기구를 사용하여 우연히 발견된 고고학 유물을 조사했습니다.

11cm 길이 고대 단검
tesa에서 검사가 진행 중인 11cm 길이의 고대 단검.

돌로 된 고대의 증거

분석 기록을 통해 유기물질의 잔여물이 돌에 붙어 있는 것을 확인했습니다. 또한 물질의 구조를 보니 한때 점성이 있었을 가능성이 높습니다. 그렇다면 자작나무 피치일 수도 있습니다. Christian Brinkmann 박사는 “좀 더 자세히 분석하고 결과를 다른 자작나무 피치 샘플과 비교해 보면 더 많은 것을 알 수 있을 것입니다.”라고 설명합니다. 한 가지 확실한 것은 연구가 완료되고 나면 단검은 지역 박물관에 이것을 기증하고 싶어 하는 발견자에게 반환할 것이라는 점입니다.

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tesa 분석 실험실을 이끌고 있는 크리스티안 브링크만 박사가 전자 현미경의 스캔 결과를 검토하고 있는 모습.

자작나무 껍질을 가열하여 추출한 물질로 인류가 최초로 만들어 사용한 접착제입니다. 접합의 역사는 약 20만 년 전 구석기 시대까지 거슬러 올라갑니다. 자작나무의 하얀 껍질에는 베툴린이라는 물질이 함유되어 있는데, 베툴린은 340~400도까지 가열하면 접착제를 추출할 수 있습니다. 석기시대인들이 정확히 어떤 방법으로 추출했는지는 분명하지 않습니다. 아마도 나무껍질을 단단하게 말아 흙으로 만든 통에 넣고 재로 덮어서 탄화시키지 않았을까 추측할 뿐입니다. 적어도 현대 과학자들이 추측하기에는 그렇습니다. 고고학자들의 연구에 따르면 자작나무 피치가 수만 년 동안 접착제로 사용되었다는 것을 알 수 있습니다. 중석기 및 신석기 시대의 여러 야영지와 정착지 발굴 작업에서도 발견되었습니다. 심지어 중세 시대에서도 손잡이를 붙이거나 때우거나 밀봉하는 데 쓰였습니다. 여러 곳에서 잇자국이 난 자작나무 피치 조각이 발견되기도 했습니다. 이 거무스름한 덩어리가 인류 최초의 껌이 아니었을까 싶기도 합니다. 베툴린은 항염증 효능이 있기 때문에, 구강 위생에 분명 유용했을 것입니다.