[공학] 고대 로마의 광업과 야금

로마인은 탐욕스럽게 금속을 찾았고 그 방법도 다른 고대 사람만큼이나 원시적이었지만 기원전 50년 원로원은 이탈리아의 채굴을 제한했다. 그 후 역사가는 그 이유를 정확히 설명하기 위해 고심하고 있다. 고대 로마의 박물학자 플리니우스는 이 나라에 금속이 매우 풍부하지만, 원로원이 자원을 아끼려고 조치했다고 기록했다. 후대의 일부 역사가는 플리니우스의 주장에 동의하지 않고 원로원의 조치에 대해 복잡한 군사적, 정치적 이유를 제시했다.

 

로마인은 정복한 땅은 원주민이 소유하고 공물을 바치는 경우가 많았지만 광산과 광물은 원주민이 소유하지 않았다. 광산은 공공의 영역으로 편입되어 새로운 이주민에게 임대되더라도 여전히 로마 국가뿐만 아니라 지역의 이익을 위해 사용되었다. 하지만 지표 아래의 자원은 그렇지 않았다. 공화정은 거의 모든 광물, 이전 통치자의 광물은 승자의 권리에 의해, 개인 소유자의 광물은 몰수 또는 강제 매각을 통해 자신들이 가져갔다. 그리고 공화국의 후계자인 황제도 적어도 마음속으로는 국가와 같이 행동했지만, 공공의 이익보다는 개인적 이득에 더 중점을 두며 똑같이 행동했다.

 

공화정이든 제국이든 로마 당국은 소유권이나 이익에 대한 합리화와 상관없이 지하자원은 국가가 독점적으로 운영해야 한다고 주장했다. 이것은 일반적으로 덜 귀중한 금속으로 이루어진 일부 광산이 사적 소유로 남겨지거나 공화정이 쇠퇴하면서 표면적으로는 국가를 위해 일하면서 부업으로 큰 부를 축적한 귀족 가문이 처분할 수 있도록 허용되었음에도 사실이었다. 그런 영장을 가진 약탈자들은 단순한 유지 보수 외에 재산의 개선이나 착취한 노예 노동에 대한 보호 장치에 많은 생각을 할 것으로 기대할 수 없었다. 그들의 명백한 목적은 가능한 한 빠르고 저렴하게 금속을 땅에서 꺼내는 것이었다. 로마인에게 인간의 생명은 거의 의미가 없었으며, 특히 그리스인처럼 악랄하고 어리석은 자들을 가두었던 광산에서는 더욱 그러했다. 물론 물을 이용한 스크류와 드럼을 사용하여 막장과 갱도를 청소했지만, 계속 작동하지 않으면 광부뿐만 아니라 광산도 익사했을 것이다. 이러한 기술 중 일부는 로마인이 혁신적으로 개발한 것이 아니라 정복한 민족이 오래전부터 사용하던 것이었다. 로마의 광산 기술자는 군대가 자원을 활용하는 것만큼이나 다른 사람들의 아이디어를 받아들일 준비가 이미 되어 있었다.

 

카르타고 스페인의 구리 및 은 광산, 토스카나 엘바(Elba)의 철광산, 아테네 라우리온(Laurion)의 은 광산, 영국의 주석 및 납 광산, 그 밖의 어느 곳에서든 로마인은 땅속으로 터널과 갱도를 뚫고 노두를 파내어 그들이 쫓아낸 사람들과 마찬가지로 땅속을 파헤쳤다. 스페인의 일부 광산은 깊이가 600피트가 넘었다. 로마의 노예는 공기가 탁하고 치명적인 올리브유 램프 아래서 원시적인 쐐기와 손 송곳으로 지하 광물을 캐냈다. 남자, 여자, 아이들은 광석과 폐기물을 등에 지고 운반하느라 고생했다. 공기의 흐름이 필요한 산소를 공급하는 곳에서는 선사 시대부터 그랬던 것처럼 불과 물로 바위를 깨뜨렸다. 그리스인은 교차 갱도를 통한 환기에 대해 어느 정도 알고 있었던 것 같지만, 로마인이 그런 방법을 사용했다는 증거는 없다. 영국에서는 미국의 사금 채굴과 마찬가지로 경사면을 따라 물을 급류로 내려보내 광물을 발견하는 방법을 광범위하게 사용했지만, 이 방법 역시 로마인이 도착하기 전부터 사용했던 것으로 보인다. 이 방법은 모두 원시적이었다. 로마인이든 다른 사람이든 광산 기술자들의 기술은 중세 시대까지 크게 발전하지 못했다. 얼마 지나지 않아 동물의 힘이 채굴에서 인간의 힘을 보완하기 시작했다. 발파 화약은 1627년이 되어서야 서유럽 광산에 등장했다.

 

 

라우리온(Laurion) 광산의 세척 테이블

 

광물은 로마 시대에 흙을 씻어내고 금속의 잔류 산화물, 염화물 또는 황화물을 씻는 고대의 방법으로 환원되었다. 은과 납은 종종 함께 발견되는데, 은은 납에 잘 녹기 때문에 다른 물질에서 쉽게 분리할 수 있고, 납은 은보다 녹는점이 훨씬 낮으므로 제거할 수 있다. 철광석은 원시 모닥불에서 우연히 제련되었고, 나무는 로마 주물을 생산하기 위한 숯을 제공했다. 기원전 300년경 그리스 문헌의 석탄에 대한 언급이 있기는 하지만 석탄의 사용은 중국인이 사용하기 시작한 것으로 보인다. 로마인은 영국에서 석탄을 사용했을지 모르지만, 갈리아에서는 사용하지 않았다. 불쾌한 냄새와 그을음 때문에 유럽인은 1295년 마르코 폴로가 중국인이 석탄의 사용을 묘사하고 불을 유지하는 데 있어 목재보다 우수하다고 칭찬한 이후까지 석탄을 별로 사용하지 않았을 것이다.

 

로마에 상당한 기술을 가진 금속 세공인들이 있었다는 것은 의심할 여지가 없으며, 그들의 제품은 박물관 곳곳에서 이를 증명하는 유물을 볼 수 있다. 그러나 그들의 방법과 공식을 설명하는 현대 문헌은 거의 없었다. 이러한 기술적 성격의 문제는 장인 대대로 말로 전달되었다. 실제로 알려진 것은 완성품을 직접 살펴보는 것으로부터 추론해야만 했다. 로마인은 금속으로 장엄한 작업을 했지만 어떻게 했는지는 알려지지 않았다. 서기 1050년경 수도사 테오필루스(Theophilus)가 개별 장인을 지도하기 위해 이 주제에 대한 논문을 준비하기 전까지는 글을 쓰는 사람들과 금속을 다루는 사람들 사이에 연관성이 거의 없었던 것으로 보인다. 플리니우스는 서기 77년에 완성한 <자연사>에서 몇 가지 정보를 제공하려 했지만, 그의 관찰에는 기술적 지식과 실제 경험이 모두 부족했다. 철에 포함된 구리가 해롭다는 그의 이론은 최근까지도 지속되었지만, 현재 구리는 부식에 대한 저항성이 요구되는 강철에 성공적으로 사용되고 있다. 비트루비우스는 금속, 특히 파이프에 납을 사용하는 것에 대해서도 저술했지만, 로마 야금학에 대한 지식에 대한 그의 기여는 건축과 건설에 관한 그의 공헌과 비교하면 미미한 수준이다.