[공학] 고대 문명의 도시와 공학의 상호 작용

식량 생산의 발전에 따른 인간 생활의 첫 번째 중요한 변화는 기원전 3000년 이전에 발생한 도시의 등장이었다. 그 이전에는 사람 대부분이 농부의 집들로 이루어진 마을에 살았다. 마을과 도시의 주요 차이점은 마을에서는 주민 대부분이 식량 생산에 직접 참여하지만, 도시 거주자는 거의 참여하지 않는다는 것이다. 중앙집권적인 정부 행정 및 상업의 성장과 결합한 식량 생산의 효율성으로 나중에 도시가 된 더 큰 공동체의 많은 주민이 농업이나 어업 이외의 활동을 할 수 있게 되었다. 대신에 그들은 통치자, 행정관, 군인, 제사장, 서기관, 장인이 되었다. 이 새로운 도시 사회와 공학 사이의 상호 작용은 가장 풍부했지만, 엔지니어에게 근본적인 지식과 지식 도구의 개발도 똑같이 중요했다.

 

그러나 대부분의 초기 지식은 순전히 경험적이었고, 경험을 통해 얻어졌으며 사람에게서 사람으로 전달되었다는 점을 기억해야 한다. 일반화되거나 추상적인 기하학이 존재한다는 증거는 없으며, 자연의 모습을 뒷받침하는 균일성이나 규칙성에 대한 이해도 없다. 요컨대, 오늘날 이해되는 용어와 같은 과학은 없었다. 식량을 생산하는 사람들은 대개 자신들이 축적한 지식을 입소문으로 수습생에게 전달했다. 이 지식을 전달하는 데 도움을 주기 위해 그들은 나중에 기본적인 쓰기, 계산 및 측정을 사용하기 시작했다. 기원전 3천 년 이전에 기록은 복잡한 그림 기호로 구성되어 있다. 현존하는 문서는 대부분 장부, 계약서, 특정 사물을 나타내는 기호 목록, 나중에는 사물과 관련된 생각 등이었다.

 

다음 몇 세기 동안 작가들은 글쓰기를 단순화했다. 이제 그들은 새로운 유형의 문서인 역사서, 예법, 법률 등을 준비할 수 있었다. 도시 인구가 증가하고 번영하면서 글쓰기의 발전도 급속히 진행되었다. 글쓰기의 기원은 경제 때문이었지만 곧 공학(engineering)을 포함한 모든 목적으로 사용하였다. 그러나 알파벳 쓰기는 적어도 기원전 14세기에 발명되었다. 계산 기술과 산술은 기원전 3000년에 점차 상업적 목적과 측량 및 측정에 사용되기 시작했다. 계산 능력과 밀접하게 연관된 것은 대충이지만, 제한된 가중치 및 측정값의 표준화였다. 이러한 모든 변화는 그 시대의 공학에 영향을 미쳤다.

 

도시의 성장은 또 다른 방식으로 공학을 자극했다. 부의 증가, 정치권력의 확장, 무역의 성장은 도시의 성장을 동반했다. 기원전 3000년 이전 대부분의 건물은 소박한 집이었지만 그 이후로 구조 공학은 더 이상 단순히 기능적인 것이 아니었다. 그것은 이제 건축(achitecture)이었다. 왕자들을 위해 큰 궁전이 지어졌고, 제사장을 위해 큰 사원이 지어졌다. 대규모 구조를 갖추고 조직화한 종교가 부상한 결과 중 하나는 공학 활동과 지식의 증가였다. 새로운 부와 종교 활동은 또한 기념비적인 무덤의 건설로 이어졌는데, 그중 피라미드가 뛰어난 예이다. 그들의 건설은 공학을 발전시켰지만, 그것을 건설한 동기는 종교인 것을 기억해야 한다.

 

기자의 피라미드

 

티그리스-유프라테스강과 나일강의 하부 충적토 계곡에는 대부분의 천연자원이 특히 부족했다. 벽돌을 만들 때 사용할 수 있는 점토는 있었지만, 궁전, 사원, 무덤을 만들 석재는 없었다. 목재 같은 다른 재료와 마찬가지로 돌도 장거리로 운반해야 했다. 통신 및 운송에 대한 기타 요구 사항은 정치권력의 확장과 넓은 지역의 행정 통제를 유지해야 할 필요성에서 발생했다. 도시의 전문 장인과 제조업자의 발전은 무역의 증가와 함께 교통 개선에 대한 또 다른 수요를 의미했다. 엔지니어들은 도로, 다리, 그리고 더 먼 거리를 이동할 수 있는 더 큰 선박을 건설하는 방법을 배워 운송 문제를 해결했다.

 

도시는 또한 수력공학(hydraulic engineering)의 발전으로 점차 해결해야 할 문제가 생겼다. 지표수를 제거하기 위해 개방형 배수구가 건설되었으며, 몇몇 경우에는 지하 배수구가 건물 기초가 진흙 속으로 가라앉는 것을 방지했다. 식량 생산의 효율성 증가에 대한 필요성으로 홍수 조절과 관개시설을 위한 제방, 댐, 저수지, 운하 건설이 이루어졌다. 도시 거주자에게는 물이 필요하며, 근처 수원에서 도시의 저수시설로 물을 공급하기 위해 터널이 건설되기도 했지만, 도시에 물을 공급하기 위해 석조 수로가 처음 건설된 것은 기원전 700년경이었다.

 

로마시대에 쓰인 수도교

 

따라서 정치적, 경제적, 종교적, 사회적 요인이 공학의 발전을 자극한 것은 도시 혁명과 함께 시작했으며, 그 이후로 계속 영향을 미쳤다. 결과적으로 새로운 공학은 이러한 활동이 계속해서 발전할 수 있는 수단을 제공함으로써 정치, 경제, 종교 및 사회생활에 영향을 미쳤다. 공학이 새로운 사회의 새로운 문제를 해결하기 위해 탄생했다는 것은 의심할 여지가 없지만, 공학이 확립되면 상호 작용이 일어나 사회의 진화에 영향을 미친다. 이러한 상황은 오늘날에도 계속되고 있으며, 문명이 역동적으로 유지되고 진화 과정을 유지한다면 계속해서 존재할 것이다.