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『역사로 여는 과학문화유산답사기』 제3권 《경주 편》. 문화유산은 나라의 지역, 민족 특유의 역사와 문화, 과학이 담겨있다. 이 책에서는 신라 1,000년 유산의 진수가 담겨 있는 경주를 소개한다. 유네스코세계유산은 물론 경주 일원에 있는 유산은 거의 답사 여정에 넣어 신라 1,000년의 참맛을 느끼도록 하는 데 기본 목적을 두었다.

우리 과학문화유산에는
인간에 대한 사랑이 담겨 있다

과학은 선조들의 믿음이자 희망이었다
우리는 세계 여러 나라를 여행할 때마다 이제껏 알지 못했던 문화유산이 있다는 것을 알고 감명을 받곤 한다. 각각의 문화유산에는 그 지역과 민족 특유의 역사와 문화, 과학까지 총체적으로 담겨 있다. 물론 우리나라에도 세계를 압도할 만한 과학의 결정체인 문화유산이 많다. 하지만 우리 유산의 과학성은 제대로 알려지지 않고 역사 속에 묻혀 있기만 했던 것이 사실이다.
이런 현실은 우리 자신에게도 어느 정도 책임이 있다. 선조가 남긴 유산을 대할 때 선입견이 있기 때문이다. 앞선 문명을 느낄 수 있는 문화유산이 발견되면 당연히 타국(주로 중국)의 영향을 받았을 것이라고 추측한다. 하지만 객관적인 눈으로 비추어보면 우리의 문화유산이 모두 외부에서 전수된 것은 아니라는 사실을 알 수 있다.
문화유산에서 과학성은 무엇보다 인간과 관련되어 논의되어야 한다. 인간은 다른 동물과 달리 희로애락을 느끼며, 이는 인간이 지닌 특권이다. 이 특권을 보다 값지게 만들거나 문제점을 해결해주는 것이 과학이다.
우리 선조들은 과학이라는 단어를 쓰기 이전부터 과학을 생활화하고 있었다. 장승, 솟대 등 많은 민속 문화가 존재하는 이유는 이들에 우리 선조들의 부단한 믿음이 배어 있기 때문이다. 선조들은 이들이 존재함으로써 더 좋은 삶을 살 수 있다고 믿었다. 이들에서 심신의 치유와 공동체 의식의 강화 등 기대에 상응하는 보답을 유·무형적으로 받은 것이다.
인간의 삶에 순기능으로 작용하는 문화유산은 이처럼 과학적인 속성을 지닌다. 이를 통해 우리만의 지혜와 깨달음이 담긴 과학문화유산이 많다는 사실도 알 수 있다. 저자는 그러한 ‘우리 과학문화유산’으로 조선 왕릉과 전통 마을을 소개하고, 그 안에 담긴 의미를 하나하나 밟아나간다.

세계유산 속의 세계유산 경주,
과학적으로 둘러보기

신라 천 년의 지혜를 만나다
일본이 하시마 섬을 포함한 근대 산업시설을 주변국들의 반대를 무릅쓰고 추진한 것은 그만큼 유네스코 세계유산 등재가 지역과 국가에 큰 이득이 되기 때문이다. 할롱베이는 베트남의 경제 흐름을 바꾸어 놓은 것으로 유명하고, 우리나라도 2009년 조선 왕릉이 세계유산으로 등재되자 방문객이 10배 가까이 증가했다.
유네스코가 선정한 세계유산 가운데 경주는 다소 특이한 경력을 갖고 있다. 1995년 불국사와 석굴암 석굴이 1차로 세계유산에 지정된 뒤 2000년 이를 포함한 경주시 전체가 ‘경주역사유적지구’로 세계유산에 지정되었기 때문이다. 불국사와 석굴암은 세계유산 속의 세계유산이라 할 수 있다.
경주는 세계적으로도 흔치 않은 도시다. 전 세계에서 1,000년 이상 유지된 나라는 서양의 로마제국과 동양의 신라가 유일하다. 경주는 1,000년 내내 신라의 수도였기 때문에 경주 일원에는 신라 1,000년에 걸친 다양한 유적이 산재되어 있다. 박혁거세가 탄생했다는 나정에는 신라 초기 유적이 있고 인근 남산에는 신라 전성기는 물론 신라 말기 유적이 있다. 1,000년에 걸친 역사가 고스란히 한 도시에 녹아들어가 있는 것이다.
경주에서 가장 주목을 받는 것은 7~10세기 절정을 이룬 불교예술이다. 하지만 경주에는 왕릉은 물론 왕성이나 산성도 있고 첨성대나 포석정지, 석빙고 등 과학유산도 포함되어 있다. 이 책은 다양한 시대, 다양한 영역에 걸친 경주 일대의 유적을 체계적으로 설명하기 위해 경주를 8개 지역으로 나누고 각 지역에서 주목해야 할 문화유산을 빠짐없이 소개한다. 그 유적이 언제 어떻게 만들어졌으며 어떤 의미가 있는지는 물론, 신비하게만 보였던 고대 유산에 숨겨져 있는 과학적 원리를 드러내 보여준다.
유네스코는 경주 시내를 관통하는 형산강을 기준으로 오른쪽만 세계유산으로 지정하고 왼쪽에 있는 많은 유산은 배제했다. 형산강 왼쪽에 있는 단석산 신선사 마애불상군, 무열왕릉, 김유신묘, 나원리 오층석탑 등 중요 유적지는 세계유산으로 등재되지 못했다. 경주 일원을 답사할 때는 유네스코 세계유산뿐 아니라 지정되지 않은 유산들도 함께 보아야 신라 1,000년 유산의 진수를 충실하게 맛볼 수 있다. 이 책은 유네스코 세계유산뿐 아니라 위치나 접근성 때문에 배제되었던 유적, 국립경주박물관에 소장 중인 유물까지 폭넓게 다루어 신라의 역사와 예술, 과학적 성취를 느낄 수 있도록 안내한다.

가장 한국적이면서 가장 과학적인 유산
신라의 유적들은 예술적이면서도 과학적이다. 전반적으로 뛰어난 조형미, 섬세하고 귀족적인 아름다움을 엿볼 수 있으며 그와 동시에 완벽한 기하학적 비례, 독창적이고 과학적인 제작 기법은 세계에서 유례를 찾을 수 없을 정도다.
불국사 삼층석탑(석가탑)은 시각 교정 등 정교한 건축 기술을 도입한 것으로 유명하다. 기단 기둥을 보면 안쪽 기둥에 비해 바깥쪽 모서리 기둥이 약간 높다. 또한 기단과 탑신은 아래쪽이 넓고 위로 갈수록 좁다. 이것을 귀솟음과 안쏠림 기법이라고 부르는데, 보는 사람의 착시 현상을 막기 위한 것이다. 탑신부의 비례는 4:2:2다. 상식적으로 4:3:2가 훨씬 균형 있게 보일 것 같지만 사람의 눈은 착시 현상을 일으키므로 아래에서 올려다볼 경우 2층과 3층의 길이를 같게 해도 3층이 거리상으로 멀리 있기 때문에 작게 보인다는 점을 고려한 것이다.
석굴암은 우리나라 자연 여건에서는 불가능하게 여겨졌던 석굴을 인공적으로 만든 당대 축조 기술의 집합체다. 인공으로 구축된 석암에 예술적으로 조각된 불상들을 배치한 곳은 전 세계적으로 오직 석굴암뿐이다. 석굴암 본존불은 대좌까지 합쳐 5미터에 달하는 대형 불상으로 얼굴과 가슴, 어깨와 무릎의 비율이 1:2:3:4로 본존불을 1로 봤을 때 10분의 1인 균제 비례가 적용되었다. 예배 공간에서 참배자가 본존불을 바라보면 본존불의 머리는 광배 정중앙에 위치하며, 주실 돔에는 쐐기돌을 사용해 혹여 천장이 무너져도 천장돌이 본존불로 떨어지지 않도록 했다. 또한 습도와 온도 변화에 대비하기 위하여 이중 돌로 축조했으며, 출입구 상부에 아치형 광창을 내고 소감실에도 창구를 내 통풍이 원활하게 되도록 했다. 또한 지하수가 바닥의 암석 기초층을 관통해 흐르도록 만들어 결로 현상을 방지했다고 한다.
유연하고 아름다운 병 모양의 첨성대는 천체를 관측하기 위한 시설로 추측되며, 접착제 없이 무거운 돌을 쌓아서 만든 중력식 구조물이다. 첨성대의 설계자는 내부 정자석의 배치, 원주부 하부에 채운 흙, 창구의 위치 등을 주도면밀하게 고려해 안정성과 기능성을 세심하게 배려했다. 특히 11단 아래에 채워져 있는 흙은 축조 시 무너질 위험을 줄이고, 완공 후에는 침하 및 지진으로 인한 진동 등에 대비해 원형을 보존하는 데 도움을 주었다. 실제로 접착제도 사용하지 않은 첨성대는 1,300여 년간 비바람과 지진을 견뎌왔다. 첨성대야말로 신라 건축 기술과 예술의 개가인 셈이다.

▣ 시리즈 소개

역사로 여는 과학문화유산답사기 1 조선왕릉 편
이종호 지음 | 372쪽 | 19,000원 | 2014년 5월 16일 출간
『역사로 여는 과학문화유산답사기』 제1권. 문화유산은 나라의 지역, 민족 특유의 역사와 문화, 과학이 담겨있다. 이 책에서는 한 왕조가 500년 이상 이어졌음에도 훼손 없이 남아있는 조선왕조의 왕릉을 소개하고 그 안에 담긴 의미를 풀어내었다. 넓은 지역에 산재한 조선왕릉들을 답사의 편의성을 고려해 4구역으로 나누었고, 동일 구역 내에 있는 추존, 왕비, 계비의 왕릉도 함께 다루었다.
태조 이성계의 건원릉부터 시작하여 유네스코 생물권 보전 지역으로도 지정된 세조와 정희왕후의 광릉, 정조와 사도세자의 융건릉, 고종과 명성황후의 묘인 홍유릉까지 의미 있고 각기 특색 있는 왕릉 40기를 만나볼 수 있다.

역사로 여는 과학문화유산답사기 2 전통 마을 ①편
이종호 지음 | 312쪽 | 17,000원 | 2014년 05월 16일 출간
『역사로 여는 과학문화유산답사기』 제2권. 이 책에서는 역사가 담긴 신비로운 공간이자 과학이 담긴 지혜로운 공간, 전통 마을에 대해 소개한 책이다. 자연 순응적이며 친환경적인 토지 이용을 기본 전제로 생태적인 접근을 지향한 터 잡기부터 공간에 대한 이해와 평가, 잠재력 및 대안 제시 등을 고려한 마을 잡기와 가꾸기 등으로 전통마을의 체계적인 공간 구성을 알 수 있다.
이번 책에서는 충남 아산군 송악면 외암마을, 전남 나주시 다도면 도래마을, 전남 보성군 득량면 강골마을, 전남 순천시 낙안면 낙안읍성마을, 경남 남해군 남면 다랭이 마을, 경남 산청군 단성면 남사마을, 경남 함양군 지곡면 개평마을, 경남 거창군 위천면 황산마을, 경북 성주군 월향면 한개마을, 제주 서귀포시 표선면 성읍마을까지 총 열 마을을 다루고 있다.

들어가는 말 · 5

一步. 현산강, 소금강산 ? 13
이곳은 왜 세계유산이 아닌가

二步. 대릉원지구 · 49
생자와 사자가 함께 숨쉬는 곳
<불상의 나라, 신라> · 69

三步. 남산지구 · 77
한 달도 부족한 ‘야외 박물관’

四步. 명활산성지구 · 155
김유신의 지혜가 서려 있다

五步. 불국사 · 190
여기가 불국토다, 여기가 이상세계다

六步. 석굴암 · 232
어느 석굴과도 비교할 수 없다
<불탑의 나라, 신라> · 280

七步. 황룡사지구 · 289
아홉 나라를 무릎 꿇린 구층목탑의 비밀

八步. 월성지구 · 309
비어 있기에 상상력을 주는 장소
<국립경주박물관의 진수> · 338

주 · 349

백운교는 옆에서 보면 직각삼각형 모양이다. 백운교의 높이와 폭과 길이를 간단한 비로 나타내면 약 3:4:5가 된다. 피타고라스의 정리에 따르면, 직각삼각형에서 직각을 낀 두 변을 a 와 b, 빗변을 c라 할 때 a²+b²=c²다. 백운교의 비 3:4:5에서도 3²+4²=5²라는 관계가 성립한다.
- 「불국사」 중에서

한국의 포석정은 중국과 일본과는 달리 술잔이 사람 앞에서 맴돌도록 설계되었다는 점이다. 잔이 흘러가다가 어느 자리에서 맴도는 것은 유체역학적으로 와류渦流(회돌이)현상이 생기도록 설계했기 때문이다. 회돌이 현상이란 주 흐름에 반하는 회전 현상을 말한다. 포석정의 수로에서는 물이 흘러 나가는 데 1~2분에 지나지 않는다. 일반적으로 시를 한 수 지으려면 최소한 7분 정도 걸리기 때문에 포석정에서 회돌이 현상이 일어나도록 만든 것이다. 술잔이 사람 앞에서 맴돌아 수로를 따라 흐르지 않는 것이다.
유동훈의 시뮬레이션에 의하면 포석정에서 물이 흘러가는 도중 에 10여 개 군데에서 회돌이 현상이 일어나며 그중 2군데에서 매우 큰 회돌이가 일어난다. 포석정은 물이 흘러가는 경로가 다양하기 때문에 서로 다른 위치에서 잔을 출발시킬 경우 술잔이 같은 경로로 흘러가지 않는다. 신라인들은 경사가 급격히 변하는 지점이나 구부러진 지점에서는 수로 폭을 확장하거나 내부의 바닥 굴곡을 세심하게 설계해 술잔이 전복하지 않도록 했다.
- 「남산지구」 중에서

멍에돌 공법은 중심축 방향으로는 주로 압축력만 작용하게 하고 위로 올라갈수록 부재의 무게를 줄이게 하는 합리적인 구조로 불국사 청운교 및 백운교 좌우의 석벽 구조에서도 사용되었다.
천장 덮개돌은 손잡이 없는 찻잔을 거꾸로 엎어놓은 형상으로 지름 2.47미터, 높이 1미터, 바깥쪽 지름 3미터이며 무게가 20톤이나 된다. 기중기로 들어 올려도 만만치 않은 무게이지만 정확하게 반구형
돔을 시공했기 때문에 역학적 균형을 이루어 매우 튼튼하고 안정되게 자리 잡은 것이다.
한마디로 석굴암의 천장 구조는 아랫돌이 먼저 무너지지 않는 한 윗돌이 따로 아래로 떨어지지 않는다. 본존불이 천장 밑 주실에 위치하고 있는 이유다. 만약 천장을 구성하는 면석들이 중력에 의해 아래로 떨어진다 해도 쐐기돌 머리 부분의 홈이 위아래 돌들을 잡아줌으로써 본존불을 향해서 떨어지는 것을 막으면서 주실의 바깥쪽으로 떨어지게 한다. 쐐기돌은 돔 구조의 최하부로 전달하는 힘을 감소하면서 본존을 보호하는 장치인 것이다.
- 「석굴암」 중에서