현대 세계에 공헌하는 고대 액체
‘캐나다’ 주재 「깨어라!」 통신원 기
포장과 건축, 공학, 예술에 공헌하는 액체! 자동차, ‘라디오’, ‘텔레비’, 인공위성에 필수적인 액체, 병원과 공장과 가정에서 필요불 가결한 이 액체! 이 액체는 강철 같이 강하고, 보석같이 단단하고, 철같이 무거울 수 있다. 달걀껍질같이 연약할 수 있고 비단같이 부드러우며 ‘코르크’같이 가벼울수도 있다. 이 액체보다 더 풍부한 생산품도 그리 많지 않다. 유리가 바로 그 고대 액체이다.
“유리가 액체라고?” 하고 당신은 믿지 못하겠다고 질문할지 모른다. 그렇다, 백열하는 여러 가지 성분의 용액으로부터 유리가 형성될 때 그 원자와 분자는 그것이 보통 고체와 같이 단단해지기는 하지만 액체의 성격을 띈다. 고체와 같이 보이고 감촉되고 작용하는 이 액체는 기이하게 보이지만 유리는 독특한 특성을 가지고 있어서 인간에게 다방면으로 가치있게 공헌한다.
유리를 만드는 일은 가장 오랜 역사를 가진 공업의 하나이다. 그러면서도 매우 현대적이다. 인간은 35여세기 동안 유리를 사용하여 왔으나 약 75년전까지만 해도 그것의 광범위한 용도의 겨우 “표면을 긁었”을 뿐이었다. 실제로 1903년까지 유리병이 완전 자동으로 생산되지 않았으며, 1916년경까지 창 유리를 만드는 기계가 상업화되지 않았었다. 그때 이후로 이 놀라운 액체를 이용하기 위한 증가된 지식과 더 나은 방법으로 말미암아 대량 생산되어 유리는 진귀한 사치품으로부터 무수한 형태의 일용품으로 바뀌게 되었다.
계속적인 생산
유리의 기본적인 합성분은 수천년 동안 변하지 않았다. 규사와 석회와 ‘소다’로 지금도 전세계 유리의 약 90% 가량을 만들고 있으나 생산량은 현대의 수요에 응하기 위하여 상당히 증가하였다. 오늘날의 유리 제조자들은 면밀하게 순수한 원료를 선택하고 수 ‘톤’의 무게를 달아서 완전하게 배합한 다음에 천 ‘톤’ 이상의 유리 용액을 넣을 수 있는 거대한 용해로에 그 배합물을 넣는다. 동일한 방식으로 제조한 유리조각을 넣으면 용해 과정이 빨라지지만 용해로를 섭씨 1,600도 가량으로 가열해야 한다! 이러한 온도로 용해된 유리는 부식성이 강하기 때문에 이 과정을 설탕 그릇에 얼음을 녹이는 것에 비길 수 있다. 내열 용해로 벽은 보통 2년내지 4년마다 바꾸어야 한다.
그러나 일단 과정이 시작되면 밤낮 매주 계속되어 수리나 방식의 변경으로 중지하지 않을수 없을 때까지 계속한다. 용해로의 한쪽 끝으로는 계속 배합물이 들어가고 다른 쪽 끝에서는 배합되었고 끈적끈적한 것으로 정화된,—기포와 불순물이 없는—가공할 수 있는 유리가 나온다. 이제 새빨간 뜨거운 액체를 뽑거나 누르거나 불어서 당신이 사용할 수 있는 유리로 만들 수 있다.
창 유리
기원 1세기에 ‘로마’의 상류 가정에서는 거의 투명한 유리 창을 자랑하는 사람들이 있었지만, 백여년 전만 해도 유리창은 여전히 사치품으로 생각되었다. 오늘날 한해 동안에 생산하는 창 유리를 펴놓는다면 수천 ‘킬로미터’에 달할 것이다. 고대의 이 액체는 빛이 들어오게 하고 소음을 줄이고 방안의 열을 보존하고 밖의 냉기를 막는 유리로 만들어지고 있다.
보통 창 유리는 용해로에 연결된 작은 가마에서 뽑아낸다. 그것을 만들 때는 우선 쇠창살을 용융액에 담갔다가 천천히 끌어올린다. 용해한 유리는 엿과 같이 수직으로 계속 딸려 올라간다! 전기로 움직이는 ‘롤러’가 딴딴해진 유리 액체를 쇠창살에서 떼어서 9‘미터’ 높이의 위층으로 똑바로 올려가서 그곳에서 이 불에서 나온 유리를 표준 길이로 자른다.
이러한 방법으로 만들어지는 판유리의 표면은 완전히 고르지는 않으며 유리속으로 약간 찌그러진 것이 눈에 띈다. 광학적으로 우수한 창과 거울을 위하여, 용해로에서 나온 판유리는 수평으로 움직이면서 3‘미터’ 길이의 계속적인 ‘리본’과 같이 거대한 ‘그라인더’를 통과한다. 그리하여 유리는 양쪽으로 동시에 갈아져서 거의 완전히 편편하게 된다. 다음에 판유리는 여러 개로 자르고 윤을 내어 운전수가 내다볼 때 사물이 비틀려 보이지 않으며 어린 아이가 유리속에 비치는 흠이 없고 발그레한 자기의 모습을 보고 신기해 하게 하는 유리로 만들어진다.
‘플로우트’ 유리
우수한 품질의 판유리를 제조하는 혁명적인 새로운 방법이 1959년에 발표되었다. 부상과정이라고 부르는 이 방법은, 갈고 윤을 내는 비용이 많이 드는 과정을 완전히 제거한다.
녹은 유리는 용해로에서 곧장 용해한 주석이 있는 ‘풀’의 표면으로 흘러들어간다. 유리는 표면이 완전히 편편하고 고르게 되는 동안 고르지 못한 모든 것이 녹을 수 있도록 뜨거워야 한다. 이 ‘풀’을 따라 이동하면서 점차적으로 식어서 불에 달군 표면이 완전히 흠이 없이 된다.
‘플로우트’ 유리는 대환영을 받고 있으며 특히 자동차 공업에서 그러하다. 매년 제조되는 판유리의 50% 가량은 자동차 공업에 소비된다.
다양한 용도
매년 290억개의 각종 유리 그릇이 만들어지고 있다. 뜨거운 유리를 불어서 거의 모든 행태로 만들 수 있다는 고대의 발견으로 가능해진 유리의 광범위한 공헌을 능가하는 것이 없다. 현대 공업 기술은 이 발견을 응용하여 놀라운 속도로 대량 생산을 꾀하고 있다.
병이나 항아리를 만들 때 유리 덩어리는 용해로에서 매우 빨리 “주형”으로 떨어지므로 거의 보이지 않는다. ‘플런저’에 의해서 유리는 주형의 모양이 되고 유리는 다시 “완성 주형”으로 가는데 여기에서 압축 공기로 불어 최종적인 모양이 된다. 금속 입구가 흔들리면서 열리고 그릇이 나오는데 아직도 시뻘겋게 달아 있다. 유리가 용해로에서 나온지 6초 가량 흐른 것이다!
고대의 기술
이러한 복잡한 기계도 인상적이지만 보는 이를 참으로 매혹시키는 것은 유리를 부는 사람이다. 몇 개의 간단한 도구와 옛날부터의 전통적인 기술을 발휘하여 이 기술공은 액체를 기계로는 도저히 따라갈 수 없는 복잡하고 아름다운 공예품으로 만들어 낸다.
예술적 미를 지닌 유리와 고급 식사 기구는 불어서 만든 작품들이다. 이러한 고전적인 전문 기술은 수백년 전으로 소급한다. 14세기에 ‘베니스’가 유리 공업의 중심지였을 때 ‘베니스’의 유리를 부는 기술공은 그들이 만일 이 비술을 누설하면 사형을 당할 수 있었다. 후에 17세기 중엽에 특히 불어 만들기에 적합한 광택있는 투명유리가 영국에서 발전되었다. 납유리 혹은 ‘플린트’ 유리로 알려진 이 유리는 현대에 가장 애용되고 있다.
유리를 부는 사람 여섯명 혹은 일곱명이 합하여 “전문 작업장”의 역할을 한다. 우선 “모으는 기계”가 녹아있는 유리를 필요한만큼 취관 끝에 모은다. 백 오십 ‘센티미터’ 가량의 속이 비어 있는 이 쇠 ‘파이프’는 한 쪽 끝에 마구리가 있으며 반대쪽 끝에는 꼭지가 있다. 경험이 없는 사람에게는 이 취관이 길고 맵시없는 대롱으로 보이지만, 숙련공이 볼 때는 공예가와 그의 묘기의 필수적인 반려이다.
“모으는 기계”가 녹은 유리를 기계 철판에 굴려서 뜨거운 유리를 원하는 모양으로 만든다. 취관으로 불면 유리는 예비적인 형태를 이룬다. 여러 가지 세공가들이 기술을 발휘하여 유리 모양을 다듬고 취관을 계속 회전하여 모양이 변하지 않게 한다. 취관을 흔들면 유리가 늘어나며 빨리 회전 하면 유리는 균일하게 된다. 모양을 내는 도구로 마개 쪽을 넓히거나 혹은 목을 좁히고 끝을 튼튼하게 하고 둥글게 맵시를 내고 필요없는 유리를 깎아낸다. 크기와 모양과 두께는 유리에 불어넣는 공기와 취관을 쥐는 각도와 유리를 식히는 비율에 달려 있다. 때때로 유리는 용해로 화구로 되돌려 보내어 다시 가열해서 980도 가량으로 뜨겁게 하여 손질을 한다!
작업을 하는 동안 명공의 예리한 눈에 의해서 예술품은 아름다운 완성품이 된다. 제 1급 기술공으로서 그는 더욱 힘든 일을 하는데, 다년간 쌓은 경험으로 유리 용액의 우아한 운동을 이용하여 깨끗한 곡선미를 살린다. 유리가 어디에서 언제 떨어지는가를 거의 믿기어려울만큼 척척 알아 낸다. 전문가의 예술적인 기교가 발휘되고 그가 볼 때 흠이 없다고 만족하면 유리는 냉각로에 넣어 서서히 식혀진다.
유리를 최종적으로 완성시킬 때 꽃병에 길고 견고한 쇠막대기에 대어 ‘마크’를 붙인다. ‘마크’를 반드럽게 갈아서 약간만 움푹하게 한다. 이것은 진짜 수공 유리라는 표시이다.
제품을 갈거나 혹은 구리 바퀴로 새기는 어려운 기술에 의하여 제품을 장식할 수도 있다. 조각사는 여러 가지 직경을 가진 50개나 되는 회전 바퀴를 사용할 것이다. 이 바퀴로 분말 금강사와 기름을 사용하여 어렴풋이 보이는 얕은 무늬를 놓을수 있다. 유리의 찬란한 특질은 빛을 모아서 조각사의 걸작품을 통하여 번쩍이게 한다. 고대의 액체를 그와 같이 아름답게 만든 제품은 수천불의 가치를 가질수 있으며, 그것은 유리가 3,500년 전과 마찬가지로 아직도 가치에 있어서 보석으로 간주될 수 있음을 상기시켜 준다.—욥 28:15-19.
유리의 특성은 여러 가지이며 얼마든지 조정할 수 있기 때문에 십만가지 이상의 방식이 발전되어 여러 가지로 사용된다. 납유리로 전기회로의 절연체와 ‘네온 사인’과 정확한 광학 ‘렌즈’를 만든다. 순수한 무수규산 유리로 인공 위성 망원경의 거울과 ‘레이저’ 광선의 반사경을 만든다. 대기권에 재돌입할 때의 고온과 외계의 저온에 견딜 수 있는 특수 유리로 우주선의 창을 만든다.
특수한 방법과 특수한 처리로써 색유리, 건축자료, 현대 건물을 장식하고 보호하는 절연체를 만든다. 누굴누굴하고 화학적으로 질기게 만든 유리는 깨어져도 인체에 안전하다. 착색유리는 눈을 보호한다. 그리고 현재 새로운 종류의 섬유 유리와 유리 도자기가 그들의 고대 조상만큼 다방면으로 사용되는 것같다!
참으로, 고대의 이 진기한 액체는 수많은 형태의 현대 필수품이다. 광택을 계속 내도록 때때로 닦아주기만 하면 된다.