자라나는 돌
여러분은 보도를 걸어 본 적도 있고, 건물에 기대 본 적도 있고, 어쩌면 차도에 분필로 그림을 그려 본 적도 있을 거예요. 그 모든 것이 콘크리트예요. 콘크리트는 평범한 회색 바위처럼 보이지만, 사실 바위가 아니에요. 사람이 발명한 것이고, 아직 젖어 있을 때 섞어서 원하는 자리에 부어 놓은 것이죠. 어떻게 액체가 대부분의 돌보다 더 단단한 것으로 변할 수 있을까요?
콘크리트는 네 가지 재료로 만든 요리법에서 시작해요. 첫째, 시멘트예요. 시멘트는 석회암과 점토를 거대한 가마에서 구워 먼지처럼 부스러질 때까지 만든 고운 회색 가루예요. 둘째, 모래예요. 셋째, 부피를 채워 주는 자갈이나 부순 돌이에요. 넷째, 물이에요. 이것들을 함께 섞으면 마법 같은 일이 일어나요. 화학 반응이 시작되고, 젖은 회색 진흙이 스스로 인공 돌로 변하기 시작하죠.
비밀은 시멘트 가루 속에 있어요. 물이 닿으면 시멘트는 그냥 젖기만 하는 게 아니에요. 깨어나는 거예요. 아주 작은 결정들이 자라기 시작하고, 현미경으로나 보일 손가락처럼 뻗어 나가 모래와 자갈을 붙잡아요. 느리게 움직이는 접착제 공장 같지만, 그 접착제는 돌 결정으로 만들어져 있고 시간이 지날수록 점점 더 촘촘하게 엮여요.
처음 몇 시간 동안 콘크리트는 모양을 만들 수 있을 만큼 부드러워요. 작업자들은 콘크리트를 나무 틀에 붓고, 윗면을 매끈하게 고르고, 무늬를 눌러 넣기도 해요. 하지만 그 안에서는 결정들이 계속 자라요. 다음 날 아침이면 그 위를 걸을 수 있어요. 일주일이 끝날 무렵이면 대부분의 자연 암석보다 더 단단해져요. 결정들이 모든 것을 단단한 덩어리로 꽉 묶어 놓은 거예요.
그렇다면 콘크리트는 왜 그렇게 믿을 수 없을 만큼 단단할까요? 이유는 두 가지예요. 첫째, 시멘트 결정은 튼튼해요. 산에서 볼 수 있는 것과 같은 광물로 이루어져 있거든요. 둘째, 모래와 자갈은 뼈대처럼 작용해요. 구슬을 가득 채운 병을 접착제로 붙여 놓고 으깨려고 한다고 상상해 보세요. 둥근 돌들이 힘을 모든 방향으로 퍼뜨려서 전체를 거의 부술 수 없게 만들어요.
하지만 약점이 하나 있어요. 콘크리트는 위에서 누르거나 무게를 쌓을 때는 강하지만, 구부리거나 잡아당기려고 하면 갈라져요. 그래서 건축가들은 안에 철근을 숨겨 넣어요. 콘크리트는 누르는 힘을 견디고, 철은 잡아당기는 힘을 견뎌요. 둘이 함께 있으면 철근 콘크리트라고 부르고, 이것이 다리와 고층 건물을 떠받쳐요.
가장 놀라운 부분은 이거예요. 결정들은 완전히 멈추지 않고 계속 자라요. 보도를 부은 지 여러 해가 지나도, 현미경으로나 보일 결정 실들이 아주 작은 틈 사이를 계속 기어가며 균열을 메우고 콘크리트를 조금씩 더 단단하게 만들어요. 2천 년 전에 섞은 고대 로마 콘크리트도 바닷물이 그 반응을 계속 먹여 주기 때문에 아직도 더 강해지고 있어요.
그러니 다음에 보도 위를 걸을 때 기억해 보세요. 여러분은 스스로 자라난 사람이 만든 바위 위를 걷고 있는 거예요. 수백만 개의 보이지 않는 돌 손가락들이 서로 붙잡아 묶어 놓았고, 여러분 발밑에서 아직도 천천히 단단해지고 있죠. 먼지 한 더미, 조약돌 몇 개, 그리고 물로 만든 것치고는 꽤 대단하지요.
