금속에 관하여

문명사적으로 의미가 있는 고전 속 그림을 소개하는 교양 예술서
16세기는 종교개혁이 시작된 시기만은 아니다. 16세기 서양은 신대륙 발견과 프란시스 베이컨의 과학과 기술의 진보에 대한 새로운 시각이 출발한 시기이기도 하다. 그리고 그렇게 시작된 서양의 과학 발전은 그 후 문명의 전 지구적 전환을 초래한다. 명실상부하게 서양의 과학이 근대의 기반을 닦고 전 지구적 문명을 견인하기 시작한 것이다.

우리가 오래 전부터 근대 서양 과학에 대한 자료를 수집하고 들여다본 결과 알게 된 사실은, 근대 서양 과학의 발전은 근대 금속활자 인쇄술의 발전과 떼려야 뗄 수 없는 관계가 있다는 것, 그리고 동판화 기술의 급속한 발전이 과학자들의 사실적 연구를 추동(推動)했다는 것이다.

그 무렵 막 박물학이라는, 자연 전체를 뭉뚱그려 연구하던 학문이 가지를 치면서 다양한 분야에서 탄생하기 시작한 근대의 과학자들은 새로이 소개된 인쇄술과 동판화 기술을 활용하여 단순히 콘텐츠만을 담은 논문이 아니라, 자신의 과학적 탐구를 실제로 드러내기 위해 독창적이고 놀랄 만한 책자들을 출간하기 시작했다.

그러한 성과물을 확인하는 순간, 우리는 이 자료들을 무조건 대한민국에 소개하기로 결정했다. 이름하여 클래식그림씨리즈이다. 이미 출간한 《사람 몸의 구조》와 《자연의 예술적 형상》, 《북미의 새》, 《십죽재전보》, 《다양하고 창의적인 기계들》, 《건축4서》에 이어 일곱 번째 책 《금속에 관하여》를 출간한다.

《금속에 관하여》

유럽 사회에 불어온 광산 붐
 그리고
 광산학의 발전
15~16세기 유럽 사회는 동전과 총포를 만드는 구리, 주석, 납, 철, 은, 금 같은 금속의 수요가 급증했고, 더불어 여러 금속들을 제련하는 원료인 석탄의 수요도 급증했다. 이런 이유로 15세기 후반부터 16세기 중반까지 유럽 사회는 광산 개발의 열풍이 불었다.
그와 함께 광업이나 광물학과 관련한 기술적 진보도 두드러졌다. 갱도를 파고 지지하는 기술, 밧줄이나 쇠사슬을 감았다 풀었다 함으로써 광석 등을 지상으로 이동시키고 물건을 갱도로 내리는 권양기, 공기를 환기시키는 환풍기, 광석을 부수어 분말을 만드는 스탬프 밀, 광물을 부수는 기계, 광물을 선별하는 기계, 체질하는 기계, 광석을 배소하는 기계들이 모두 이 시기에 빠르게 발전했다.
이런 기계의 동력으로는 물레방아를 이용한 수력이 많이 사용되었다. 18세기 중엽에는 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업에 뉴커멘 증기기관이 도입되었고, 제임스 와트는 이 뉴커멘 기관의 효율을 획기적으로 개량하면서 산업혁명의 문을 열었다.
당시에는 다양한 합금들이 개발되었다. 합금들은 금속을 녹여서 섞어야 했는데, 금속을 녹이기 위해서 노爐가 발전했다. 이전부터 공기를 뜨겁게 달궈진 금속과 용제와 반응시켜서 금속을 제련하는 평로平爐가 사용되고 있었지만, 비철금속들을 제련하기 위해서 용광로가 개발되었다. 나중에 주철이 중요해지면서 철금속 분야에서도 용광로는 평로를 서서히 대체했다. 또한 포탄을 만들기 위해서는 금속을 대규모로 녹여야 했는데, 이 목적으로 반사로가 개발되어 사용되기 시작했다.

광산학의 고전 《금속에 관하여》
그리고 《베르마누스, 광물학에 대한 대화》, 《자연적인 화석에 대해서》
당시 독일의 광산 기술은 유럽 최고였으며, 다른 나라의 광산 기술자들과 광물학자들은 독일의 광산 기술을 부러워하고 배우려고 했다. 아그리콜라가 독일어가 아닌 라틴어로 《금속에 관하여》를 출판한 것은 전 유럽의 독자를 대상으로 자신이 집대성한 지식을 전파하려고 했다는 의도를 잘 보여 준다.
광물학자들은 지식을 숨기기보다 이를 개방하고 공유하는 전통을 가지고 있었다. 이런 이유로 이 책은 유럽의 학식 있는 사람들에게 널리 읽혔고, 이후 약 200년 동안에 광물학, 금속학, 광산학 분야의 가장 중요한 고전으로 간주되었다.
첫 광물학 저서 《베르마누스, 광물학에 대한 대화Bermannus, sive de re metallica dialogus》는 광산 지역에서 일하는 현명한 의사 두 명과 똑똑한 광부 한 명이 광석의 특성과 다양한 광석 가공 방법에 대해서 대화를 나누는 식으로 쓰였다. 의사 두 명 중 한 명은 아그리콜라처럼 인문주의의 전통에 속한 사람이었고, 다른 한 명은 의학에 대해 해박해서 아랍인들이 저술한 저작까지도 다 알고 있는 사람이었다. 광부로 등장하는 사람은 광산과 금속에 대해서 전문가일 뿐만 아니라 매우 박식했다. 책 제목인 ‘베르마누스’는 바로 이 광부의 이름이었다.
아그리콜라는 1546년에 출간한 《자연적인 화석에 대해서De natural fossilium》에서 광산학 분야의 새로운 용어 개수를 480개로 늘려서 수록했다. 이렇게 해서 광산과 광물에 대해 표준화한 용어들이 서서히 정착해 갔다.

독일 광산업의 모습을 생생하게 보여 준
289개의 목판화 가운데 102개 선별하여 수록
15세기 중엽에는 구텐베르크에 의해 인쇄기가 발명되어 인쇄된 책들이 값싸게 출판되기 시작했고, 목판을 이용해서 책에 그림을 삽입하는 기술이 발전해서 인쇄된 책에 다양한 그림이 이용되던 시기였다. 《금속에 관하여》도 289개의 목판화로 광산과 광물 채취, 제련과 관련한 기술 공학적인 과정을 알기 쉽게 설명해 주는 방식을 택했다. 아그리콜라는 이 책의 서문에서 자신이 플리니우스 같은 선현들이 쓴 고전을 읽으면서 그림이 없기 때문에 기술적인 공정 자체를 이해하기 힘들었다는 것을 밝히고 있다. 독자들이 이와 비슷한 어려움을 겪지 않도록 하기 위해서 풍부한 그림을 사용했던 것이다.
당시 목판은 평평하고 부드러운 나무에 직접 그림을 그리거나 종이에 그림을 그려서 나무에 붙인 뒤에 판화를 만들었다. 아그리콜라의 책에 사용된 목판 그림을 그린 사람은 요아힘스탈에 살았던 블라시우스 베프링으로 알려져 있는데, 역사가들은 그가 그림을 그리는 과정에서 아그리콜라와 밀접하게 소통했을 것으로 추정한다.

광물학의 아버지, 아그리콜라
 르네상스 인문주의자로서 아그리콜라가 가장 신경을 많이 썼던 부분은 광산학과 금속학에서 사용하는 여러 명칭을 체계화하고, 이에 따라 금속들을 제대로 분류하는 것이었다. 그는 이를 위해서 새로운 라틴어 이름들을 지어 냈고, 기존에 사용하는 이름들 중에서 모호한 것들을 비판했다. 아그리콜라는 연금술사들이 금속에 대해서 금속과는 무관한 이름을 제멋대로 사용하며, 자신들이 만든 이름을 시도 때도 없이 바꾸기 때문에 혼란을 초래한다는 사실을 비판했다. 그는 값싼 금속으로부터 금 같은 귀한 금속을 만들었다는 연금술사들의 주장에 대해서도 회의적이었다. 연금술사들에 대해서 비판적이었던 것은 에라스뮈스를 비롯해서 당시 인문주의자들에게 공통적으로 드러나는 특징이다.
특히 아그리콜라는 라틴어에 기초해서 광물에 이름을 붙이는 방법을 제시했는데, 이는 마구잡이로 이름 붙인 광석에 대한 지식을 체계화하고 분류하는 방식을 제시한 것이었다. 그의 분류법은 당시 아리스토텔레스주의 자연학자들이 식물이나 동물을 분류할 때 썼던 방법과 다르지 않았다. 인문주의자로서 고대 철학에 대한 높은 평가가 잘 드러난 부분이다.

아그리콜라, 환경 오염과 노동 환경에 경고하다
 아그리콜라는 생명에 큰 위협이 되는 위험한 작업에 대해서는 어떤 보상도 충분하지 않다고 강조했다. 광산 주변의 나무를 자르거나 개천에서 광물을 세척하는 일은 숲의 동식물이나 하천의 물고기가 살기 힘든 환경을 만들고, 이는 다시 광산 주변의 주민들이 사는 지역을 척박하게 만들 수 있다고 경고하고 있다. 환경의 오염이 생태계에 영향을 미쳐서 그 해로움이 다시 인간에게 돌아온다는 생각이 16세기 아그리콜라의 저작에 이미 등장했던 것이다.
그는 또 광부들을 2교대로 24시간 일하게 하는 것이 이들의 건강에 나쁜 영향을 주기 때문에, 3교대로 8시간씩 일을 시켜야 한다고 주장하면서 가급적이면 밤에 일하는 세 번째 교대조는 운영하지 않는 것이 바람직하다고 제안했다.
또한 당시에 광산 갱도에서 발생하는 가스에 대해서는 알려진 바가 적었지만 아그리콜라는 이 가스들이 광부들의 폐를 상하게 할 수 있으며, 특정한 광산에서 발견되는 광물은 광부를 죽음에 이르게 하는 경우가 있다고 기록했다. 이 특정한 광물은 나중에 방사선 물질인 라돈Rn으로 밝혀졌다.
그는 광산 운영자들이 이윤을 많이 내는 것보다 광부들의 건강을 유지하면서 광산을 개발하는 것이 무엇보다 중요하다고 강조했고, 광부들에게 특별히 제작한 장갑이나 신발은 물론, 먼지를 들이마시는 것을 감소시키는 얼굴 덮개 사용을 권장하기도 했다. 광산에서 일하는 낮은 계급의 사람들에 대한 애정이 잘 드러나는 부분이라고 할 수 있다.

아그리콜라, 후버 부부에 의해 일반 대중에게 다가가다
 라틴어로 쓰인 《금속에 관하여》는 16세기와 17세기에 여러 번 독일어로 번역되었다. 그러다 1912년에 허버트 후버Herbert Hoover(1874~1964)와 그의 부인 루 헨리 후버Lou Henry Hoover(1874~1944)에 의해서 영문 번역이 이루어졌다. 허버트 후버는 광산공학을 전공한 뒤에 당시 국제적으로 광산 자문 활동을 해서 부와 명성을 쌓은 사람이었고, 루 후버는 스탠포드 대학교에서 지질학을 전공한 과학도였다.
이들은 여러 전문가들의 도움을 받아 1556년의 라틴어 판을 영어로 번역했고, 허버트 후버는 여기에 자신이 알고 있는 현대 광산학과 금속학 지식을 이용해서 자세한 각주와 논평을 달았다. 이 책은 1912년에 런던의 광산잡지사에 의해서 출판되었고, 1950년에 도버 출판사에 의해서 일반 대중들도 쉽게 접할 수 있는 도버 시리즈로 다시 출판되었다.
《금속에 관하여》를 번역하면서 그는 성공적인 광산 자문가에서 인도주의 사업가로, 그리고 행정가로 탈바꿈했다. 후버는 나중에 행정가에서 정치인으로 변신했고, 재무장관과 31번째 미국 대통령을 역임했다. 엔지니어 출신으로 미국에서는 드물게 정치인으로 성공한 경우였다. 당시 많은 엔지니어들이 후버를 모범적인 테크노크라트로 평가했다.

지은이 : 게오르기우스 아그리콜라
1514년 라이프치히 대학교에서 대학과정을 이수했으며, 인문주의자 에라스뮈스의 제자 모젤라누스의 영향으로 그리스와 로마 시대의 고전학문을 공부했다. 1519년 그리스어를 가르쳤고, 1520년에는 라틴어 문법 기초 책을 내기도 했다. 1522년 라이프치히 대학 신학부에 등록했지만 이탈리아의 볼로냐 대학교에서 의학을 공부했다. 1527년 광산과 제련 산업으로 유명한 요아힘스탈의 시의가 되었다.
아그리콜라는 광석과 가공 방법을 관찰하고 광물학의 주제들을 논리적으로 분석·분류하여 인문주의 사상을 결합해서 책을 썼다. 의사 두 명과 광부 한 명이 광석의 특성과 다양한 광석 가공 방법에 대해 대화를 나누는 《베르마누스, 광물학에 대한 대화》(1530년)는 그의 첫 광물학 저서이다. 《자연적인 화석에 대해서》1(546년)에서는 광산과 광물에 대한 용어들을 표준화했다. 광부들을 진료하면서 광산과 금속을 관찰·분석하였고, 이를 근거로 《금속에 관하여》(1556년)를 출판했다. 광물학을 체계적인 학문으로 탈바꿈시키고 근대 광물학의 기초를 닦은 아그리콜라는 ‘광물학의 아버지’로 평가받는다. 《금속에 관하여》 출판을 준비 중이던 1555년 11월, 신교도들과 격렬한 종교 논쟁을 벌이던 도중에 심장마비로 사망했다.

옮긴이 : 홍성욱
소통하는 과학기술학자. 서울대학교 물리학과를 졸업하고 과학사 및 과학철학 협동과정에서 석사와 박사 학위를 받았다. 캐나다 토론토대학교 교수를 거쳐 서울대학교 생명과학부 교수로 재직 중이다. 서울대-한신대 포스트휴먼연구단에서 인공지능으로 열릴 포스트휴먼 시대의 인간과 문명을 연구하고 있고, 고등과학원 초학제연구단을 이끌며 인공지능의 책임과 윤리 등을 연구하고 있다.

과학기술과 사회의 관계를 연구하는 저자는 과학과 인문학, 과학과 예술 등의 접점을 발견하는 융합적 과학기술학자이다. 이 책에서는 영화와 소설 등의 대중문화를 통해 과학과 인문학, 사실과 가치의 얽힘을 읽어내며 과학을 우리 삶의 더 가까운 곳으로 이끌고 있다.

저서로는 『홍성욱의 STS, 과학을 경청하다』『그림으로 보는 과학의 숨은 역사』『인간의 얼굴을 한 과학』『과학 일단 상상하자』 등이 있고, 함께 쓴 책으로는 『4차 산업혁명이라는 유령』『융합이란 무엇인가』『슈퍼휴머니티』『21세기 교양, 과학기술과 사회』 등이 있다. 옮긴 책으로는『판도라의 희망』『과학혁명의 구조』 등이 있다.

해설
001 광부와 광맥 / 002 다양한 광맥들 / 003 다양한 모양의 광맥들 / 004 광맥의 종류 /
005 나침반과 방위 / 006 갱도와 수직갱도 / 007 갱도와 수직갱도 / 008 연층갱도 / 009 불을 놓는 법 /
010 수직갱도의 지지목 / 011 갱도의 길이, 수직갱도의 깊이를 구하는 법 / 012 각도기 / 013 추 수준기 /
014 광부의 도구들 / 015 광석 끌어올리기 / 016 깊은 갱도에서 광석 끌어올리기 /
017 깊은 갱도에서 무거운 광석을 끌어올릴 때 / 018 겨울철에 광석을 운반할 때 / 019 채굴한 광석의 운반 /
020 무거운 물체를 내리는 방법 / 021 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업 / 022 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업 /
023 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업 / 024 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업 /
025 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업 / 026 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업 /
027 갱도에 고인 물을 퍼내는 작업 / 028 깊은 갱도에 고인 물을 퍼내는 방법 / 029 수차를 개선하는 방법 /
030 깊은 갱도에 고인 물을 퍼내는 방법 / 031 깊은 갱도에 고인 물을 퍼 올리는 방법 /
032 수력을 사용할 수 없을 때 / 033 수력을 사용할 수 없을 때 / 034 수력을 사용할 수 없을 때
035 물을 퍼내는 데 사용하는 거대한 수차 / 036 환기 / 037 환기 / 038 환기 / 039 환기 / 040 환기
041 환기 / 042 환기용 팬 / 043 환기 / 044 하강 / 045 시금 / 046 시금 바늘 / 047 시금 저울
048 광석 분류 / 049 은 광석 / 050 두 번째 분류 / 051 보호 장비 / 052 배소 /
53 배소용 장작과 아궁이 / 054 쇄광기 / 055 쇄광기의 부품들 / 056 체가름 / 057 체 /
058 활강로 / 059 세광 / 060 맷돌을 이용한 쇄광기 / 061 맷돌을 이용한 쇄광기 / 062 세광조 /
063 선광조 / 064 연속적인 수차 / 065 사금 프레임 / 066 사금 / 067 사금 채취통 /
068 사금 채취 / 069 황금 양피 / 070 주석 / 071 세광 및 선광 / 072 세광 및 선광 / 073 배소 /
074 배소 / 075 배소 / 076 노와 전상 / 077 수조 / 078 풀무 / 079 풀무 / 080 풀무 /
081 제련소 도구들 / 082 제련 / 083 광재, 혹은 용재 / 084 2층 제련소 / 085 주석 / 086 주석 /
087 은-납 / 088 은 / 089 은 제련에 사용하는 기중기 / 090 간단한 은 제련로 / 091 은 정련 /
092 은 / 093 검사 / 094 납 / 095 구리 제련 / 096 구리 /
097 구리 / 098 소금 / 099 알루미늄 / 100 황산 / 101 황 / 102 유리를 녹이는 노