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| 중세의 감옥 (2) : 성(Castle)과 지하감옥과 던전(Dungeon) |
지난 연재에서 중세 시대의 감옥 개념과 형벌에 대해서 알아 보았다. 이번 연재에서는 실제 성의 감옥과 던전을 보자.
1. 성 안의 감옥
우리는 [거주지로서의 중세 유럽의 성 (2) : 주거 공간과 그레이트 홀]에서 중세의 성이 어떻게 시작했고, 어떻게 내부 구조가 바뀌어 갔는지를 살펴 보았다. 성의 발전사를 보면 상식적으로 초기 성에는 감옥이란 시설이 들어가기 어려웠다.
성은 기본적으로 탑(tower)이었고, 특히나 초기엔 지하 시설이 없었다. 일단 한 번 생각해 보자. 탑 모양의 주거지가 있는데, 죄수를 가둬야 한다. 어디에 가두는 게 제일 좋을까?
중세 귀족들의 선택은 탑의 꼭대기였다.
라푼젤 등 옛날 이야기의 인물들이 탑에 갇혀 있는 것은
유럽의 성과 탑이 죄수를 가두는 데에 이용된 기억일 것이다.
중세의 성은 탑 구조였고, 방과 방들이 직접 연결된 구조였으며, 복도가 없었다. 꼭대기에 수감된 포로는 탈출하기 위해서는 위에서부터 아래로 차례로 여러 층의 방들을 거쳐서 방어 병력과 거주자들을 지나쳐야 했다. 높이 때문에 뛰어내리기 어려울 수도 있고, 낮더라도 애초에 성의 창문이 그 정도로 크지도 않았다. 감옥에 창문이 있었을지와 별개로 말이다.
초기 단순한 성의 구조에서 탑의 최상부를 감옥으로 쓴 것은 굉장히 상식적이고 영리한 선택이었다. 탑은 가장 방어력이 높은 중심 건물이었으며, 동시에 가장 빠져나가기 힘든 시설이었다. 지하 1층에 가둬봐야 한 층만 올라오면 바로 지상과 연결될 뿐이다.
2. 거주탑에서 분리되어 간 감옥
성의 구조가 점점 복잡해지고 규모가 커짐에 따라서, 12세기 무렵부터는 일부 성들은 죄수를 가둬두기 위한 공간을 설계에 넣기 시작했다. 하지만 중세의 모든 성들에 감옥 시설이 있었던 것은 아니다. 지난 연재에서 말했듯, 중세의 감옥은 기본적으로 임시 유치장이었고, 모든 성에 반드시 필요한 시설은 아니었다.
시간의 흐름과 함께 성의 감옥은 거주탑의 꼭대기에서 별개의 공간으로 옮겨가는 경향을 보였다. 예를 들면 성에 생긴 거주 탑 이외의 탑들, 즉 성문의 방어 병력이 주둔하는 탑이나, 아니면 성벽에 있는 감시 탑 같은 다른 탑으로 말이다. 성의 지하에도 역시 감옥이 만들어지기 시작했으며, 반대로 영주 가족이 더 편한 다른 건물로 이동하고 주탑은 감옥으로 남기도 했다.
이미지 출처 : https://ordinaryphilosophy.com/2018/05/31/the-bell-tower-tower-of-london-thomas-more-elizabeth-i-and-other-histories-part-2/
"Upper cell of the Bell Tower, Tower of London, England" by amymcools, CC BY-NC-SA 4.0
타워 오브 런던의 벨 타워에 있는 감옥.
엘리자베스 1세가 공주 시절(1554) 수감되었던 방이다.
이런 감옥 공간은 성에 여러 군데가 존재할 수도 있었는데, 당연히 귀족을 가두는 공간과 재판을 기다리는 범죄자를 가두는 공간은 달랐다. 귀족을 가두는 공간은 평범한 방에 가까웠다. 상당한 넓이에 여러 종류의 가구와 편의 시설로 꾸며져 있고, 식사도 현대 감옥보다 훨씬 훌륭하게 제공되었다. 수감된 귀족이 원하면 산책이나 그 이상도 허용될 수도 있었다.
이미지 출처 : https://www.flickr.com/photos/128081250@N08/34829929245/ by Marcin Latka, CC BY-SA 2.0
17세기 알폰수 6세가 연금되었던 포르투갈 신트라 궁전의 침실.
중세에는 흔한 일은 아니었지만 성 자체가 감옥으로 설계된 경우도 있었다. 예를 들어, 12세기 후반에 건축된 일드프랑스 센에마른의 프로뱅에 있는 세자르 탑(Cesar Tower)은 처음부터 감옥으로 설계된 탑이다. 어찌 보면 시대를 앞서 간 시설물이라고 할 수 있었다. 물론 그렇다 하더라도 장기 수용을 위한 시설은 아니었다.
세자르 탑. 감옥이자 망루였다.
꼭대기의 지붕은 17세기에 개축된 것이다.
3. 지하감옥 : 던전(Dungeon)
오늘날 '던전(dungeon)'은 지하 감옥이란 뜻으로 널리 알려져 있다. 깊은 지하에 방치된 어두운 죽음의 공간. 하지만 이 개념은 사실 잘못 알려진 환상이다.
성의 '던전(dungeon)'은 어느 정도 논쟁의 대상이다. 몇몇 성들은 지하의 굴이나 으슥한 공간을 관광객에게 '지하 감옥(dungeon)'을 소개하곤 한다. 하지만 프랑스 고고학회 회장을 역임한 장 메스키(Jean Mesqui)는 그의 저서 『성채 : 전쟁에서 평화까지』(김주경 역, 시공사, 2015)에서 '지하 감옥은 허구'라고 단언한다. 이 부분은 자료에 따라 정도의 차이는 있지만, '던전'이라고 알려진 시설들은 대개는 창고, 저장소, 변소 등이었으며, 나머지 역시 정확히는 알 수 없는 경우가 일반적이라 한다.
물론 실제로 여러 성의 지하에 감옥이 생겼지만, 그 감옥이 흔히 알려진 '던전'처럼 온갖 괴담에 둘러싸인 채 들어가면 나올 수 없는 공간은 아니었다는 것이다. 또한 지나치게 좁은 과장된 던전은 대부분 저장고가 오해 받은 것으로 알려졌다.
지하 감옥으로 알려진 이런 종류의 구멍은 거의 다 저장고이다.
고문실이 중세의 던전으로 알려지기도 하는데, 중세에는 의외로 고문이 드문 편이었다. 그러다가 중세 말인 13세기 즈음부터 고문이 퍼져 나가는데, 아무렇게나 하는 건 아니고 (원칙적으론) 고문의 승인이 나야지만 고문을 할 수 있었다. 하지만 근세에는 고문이 상당히 심해지다가 17세기가 되어서야 줄어들기 시작한다. 어찌 보면 마녀사냥의 전성기와 쇠퇴와도 시기가 비슷한 것 같다. 아무튼 중세의 성과 고문실, 그리고 던전은 의외로 큰 연관성은 없는 편이다.
이미지 출처 : https://www.flickr.com/photos/39698489@N00/142079890/ by Ioan Sameli, CC BY-SA 2.0
16세기 프랑수아 보니바르가 갇혔던 스위스의 시옹 성(Chillon Castle)의 감옥.
그럼 왜 중세 성에 '던전'이 있다고 알려졌을까? [거주지로서의 중세 유럽의 성 (3) : 성(城)의 전성기와 쇠락]에서 이야기한 19세기 낭만주의와 관련이 있다.
19세기에 낭만주의와 고딕 열풍이 불면서 중세를 '낭만과 판타지와 잔혹함과 괴기함'으로 포장하고서, 고증과 별개로 상상의 중세의 이미지를 만들어 나갔다. 이 때 성에 남아 있던 으스스한 공간은 '죽음과 고문으로 점철된 지하 감옥'으로 묘사하기 딱 좋은 곳이었다. 한 맺인 유령이 나오기도 참 좋고 말이다.
문제는 유럽인들은 이미 중세의 모습을 거의 완전히 잊은 상태였고, 근대적 학문 역시 아직 제대로 발달을 못해서 연구가 미흡한 상태였다. 그러다 보니 잘못된 판타지가 세상을 주도하게 되었고, 이게 비교적 가까운 시기인 오늘날까지 전해진 것이다.
이미지 출처 : https://www.flickr.com/photos/swampa/8051540271/ by Steve Collis, CC BY 2.0
관광지로서 자극적으로 꾸며진 뱀버러 성(Bamburgh Castle)의 감옥.
문헌에서 '던전(dungeon)'이란 단어가 처음으로 등장한 시기는 1819년의 소설이라고 한다. 아마도 원래 프랑스 성의 거주탑인 돈존(donjon)에 죄수를 가두던 것을, 시대가 흐르며 디테일을 잊으면서 새로운 단어로 만들어 낸 것 같다. 이후 던전이란 단어가 지금까지 널리 이어지니, 판타지 소설의 용어를 작가들이 공유하면서 설정을 확장하는 것과 참으로 흡사하다.
흥미롭게도 학자들의 주장과 별개로, 관광지로서의 성들은 19세기에 만들어진 '잔혹한 던전'을 지금도 꾸며놓고 관광객들에게 홍보하고 있다. 왜냐하면 관광객들이 그걸 더 좋아하고 돈이 되니까!
이런 수준의 감옥들도 있었을 것이다.
이렇게 말하면 중세가 상당히 인도주의적이었던 것처럼 느껴질 수도 있겠지만 그렇지는 않았다. 비귀족 범죄자가 들어가는 감옥은 상당히 열악했고, 변소도 있었지만 매우 좁고 더러웠다. 또한 중세의 법은 잔혹했기 때문에, 평민이 일단 감옥에 들어갔다면 재판 후 사지 멀쩡하게 풀려나긴 거의 불가능했다고 한다. 현대처럼 '무죄 추정의 원칙' 같은 게 있던 시대도 아니고 말이다.
단지 그게 19세기에 만들어진 '던전'이란 괴기스러운 개념은 아니었다는 것이다. 중세는 사람을 가둬 두는 것에 그리 관심이 없었다.
▶[중세의 감옥 (3) : 중세 이후의 감옥과 징역(懲役) 제도]으로 이어집니다.◀
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| 중세의 감옥 (1) : 중세의 감옥에 대한 오해 |
0. 감옥에 대해 갖고 있는 현대인의 오해
중세와 같은 과거의 감옥을 이야기할 때 아주 중요한 문제가 있다. 바로 현대인에게 감옥은 너무 친숙한 존재라는 것이다.
오늘날 우리에게 있어서 범죄자나 죄수를 '감옥에 가두는 것'은 가장 흔하고 상식적인 행위이다. 감옥이란 죄수를 가둬두기 위한 시설이며, 벌금형보다 무거운 수준의 보편적인 형벌의 수단으로 쓰인다. 이것이 너무 당연해서, 과거의 역사에서도 인류가 죄인을 같은 방식으로 다뤘을 것이라고 생각한다.
예상하셨겠지만 당연히 그렇지 않다.
감옥과 징역형(혹은 금고형)이란 발명품은 여러 가지가 얽혀서 만들어진 근대적 개념인데, 대표적으로 인권에 관한 문제가 얽히고, 그렇게 늘어난 수감자를 수용해야 할 시설에 대한 문제가 얽히며, 죄수를 부양할 수 있는 경제력이란 문제 등이 얽힌다.
근본적인 문제는 '애초에 죄인을 가두는 이유가 무엇인가?'란 것인데, 중세 유럽의 형벌과 감옥에 대해서 먼저 살펴 보자.
1. 중세의 감옥
중세 시대에는 '감옥에 가둬 두는 형벌'이란 것이 없었다. 조금 더 정확히 이야기하면 '귀족이 아닌 자를 장기간 가두는 형벌'이란 없었으며, 조금 다른 방향으로는 '죄수를 가둬 두는 격리된 전문적인 공간'이란 개념이 희박했다.
사람을 가두는 공간이 아예 없었던 건 아니다. 중세가 현대 수준의 법치(法治) 사회는 아니었지만, 통치자가 신의 뜻 아래에서 정의를 구현하고 법과 관습에 의해 판결을 내리는 것은 매우 중요했다. 왕과 영주도 관습과 법을 무시하고 마음대로 행동하기는 어려웠다.
중세의 재판은 가볍게는 영주의 가신에 의해 약식으로 행해질 수 있었지만, 영주가 직접 재판정을 정기적으로 열었으며, 영토를 순방하는 왕 역시 왕의 재판소를 열었고, 나중에는 순방 재판소가 전국을 돌아다니며 열렸다. 재판에 회부된 자는 빠르게 재판을 받을 수도 있지만 매우 오래 기다려야 할 수도 있었다.
이미지 출처 : https://www.geograph.org.uk/photo/4281524, Michael Garlick, CC-BY-SA
13세기에 지어진 스코틀랜드 던스타프니지(Dunstaffnage) 성의 방.
감옥이 아닌 그냥 방으로, 죄수 역시 갇힐 수 있었을 것이다.
중세 성이란 게 견고한 돌덩이의 속이라는 걸 잘 보여준다.
그러다 보니 재판을 기다리는 피고를 어딘가에는 가둬 둬야 했다. 그건 단순히 헛간일 수도 있고, 혹은 성 안의 사용하지 않는 방일 수도 있었다.
중세의 감옥이란 건 '임시 구류소(jail)', 즉 오늘날의 '유치장'이나 '구치소'에 가까운 개념이었다. 장기 수감 감옥(prison)―교도소란 개념은 전근대 사회에는 존재하지 않았다고 보는 게 맞다.
상식적으로 생각해 봐도 죄수를 가두는 일이 흔한 사회였다면, 통치자의 개인 거주지인 성이란 작은 건축물에 대량의 죄수를 장기간 가둘 공간이 있을 리가 없다. 자기 집에 죄수들을 잔뜩 가둬 두고서 먹여 살릴 생각을 할 리가 없다. 전문적인 감옥 시설이 반드시 필요하지만 중세엔 그런 건 거의 없었다.
2. 죄수가 받게 되는 형벌
그럼 '감옥에 가두는 형벌'이 없었다면 과거에는 죄수를 어떻게 처벌했을까?
가장 흔한 예로는 공개된 마을 광장 같은 곳에 죄수를 묶어서 '나는 죄를 지었습니다'라고 광고하며 방치하는 '모욕형(shaming)' 같은 게 있다. 이건 상당히 흔했던 중세의 경범죄 처벌 방법이다. 이때 죄의 경중이나 혹은 대중의 판단 하에 쓰레기나 돌맹이에 맞을 수도 있고, 더 심한 처벌의 경우 대중의 돌팔매에 맞아 죽는 형벌을 받을 수도 있었다.
마찬가지로 흔했던, 조금 더 중대한 처벌 방법으로는 신체 절단이 있다. 이건 지역과 시대에 따라 꽤 차이가 있긴 한데, 예를 들어서 절도범의 손을 자르는 형벌이나, 간음한 유부녀의 코를 자르는 형벌 등이 그 예시다. 신체훼손은 (지역 차는 있지만) 우리가 생각하는 것보다 훨씬 흔하게 자주 채택된 처벌법이고, 코나 귀, 눈과 같이 잘 보이고 숨길 수 없는 부위를 선호했다.
중세의 모욕형(shaming)과 형틀(pillory). 우측 사람이 계란을 던지고 있다.
이 형틀은 이후의 시대까지도 계속 이어지는 유명한 기구이다.
책이나 영화 속 이야기에도 자주 등장한다.
추방형 역시 흔했다. 마을이나 영지나 도시에서 추방되는 형벌인데, 별 거 아니어 보이지만 목숨과 연관된 형벌이다. 중세 시대에 왜 농민이나 농노 들이 영주의 통치 아래에 모여 살았을까? 군사력을 가진 귀족의 영토가 가장 안전했기 때문이다. 영지 밖으로 추방되면 가장 먼저 맹수의 습격에서 밤을 넘겨야 하고, 도적과 납치범, 살인자들로부터도 살아남아야 한다. 심지어 신체 절단 후 추방형에 처해졌다면? 잘은 몰라도 대부분 죽었을 것이다.
※ 참고로 중세 봉건 사회가 '농민부터 왕에 이르기까지' 사실상 같은 관계라고 하는 이유도 이것과 연관된다. 농민과 영주의 관계는 '보호를 대가로 싸울 권리를 포기하는 계약 관계'인 것이다. 그렇기에 '국왕의 소유물'이자 '영주의 땅'인 영지에 머물 수 있다. 저런 사회 배경이었기 때문에 나중에 루소의 '사회계약론'이 나오고 오늘날의 현대 국가로도 일부 개념이 이어진 것이다.
그 외로 벌금형도 흔했고, 동양의 곤장처럼 물리적 체벌로 끝나는 형벌도 있었으며, 사형 역시 오늘날보다 훨씬 쉽게 행해졌다. 물론 그렇다고 아무나 다 죽인 건 아니지만 말이다. 사형은 흔했지만 중세를 폄하하는 사람들이 말하는 정도로 흔하진 않았다.
과거엔 상당히 흔했던 신체절단형(mutilation).
필자가 읽은 책 중엔 베네치아 쪽이 도둑 손을 자르기를 참 좋아했던 기억이 난다.
그리고 전 세계적으로 문신이나 낙인이 죄인을 나타내는 표식으로서 몸에 새겨졌다. 주로 얼굴 같은 매우 눈에 띄는 장소에 많이 새겨졌는데, 문신의 이미지가 오랫 동안 나빠 온 이유는, 역사적으로 죄인과 범죄자의 표시로 사용된 기간이 길었기 때문도 있다. 과거의 범죄자들은 몸이 잘려 있든, 죄인의 표시가 새겨져 있든 꽤나 쉽게 알아볼 수 있었을 것이다. 범죄자의 인권이나 이후의 평범한 삶 같은 건 없었다.
이렇다 보니 재판 후의 죄수는 감옥에 가둬둘 필요가 없었다. 죄수를 먹여 살리는 수고를 기울일 이유가 없었달까. 아마 그런 개념을 깊게 생각해 보지도 않았을 것이다. 대가를 치르게 할 다른 방법은 얼마든지 있었다.
3. 귀족을 가두던 감옥으로서의 성
하지만 역사서에선 감옥에 갇혀서 살았던 인물들을 종종 발견할 수 있다. 여기서 우리가 떠올려야 할 것은, 중세의 역사는 귀족을 중심으로 기록되어 있고, 고귀한 귀족은 법적으로 비귀족과 다른 법의 적용을 받았다는 것이다.
간혹 귀족이라 법의 적용을 안 받고 피해갔다고 생각하는 경우가 있는데 그건 아니다. 귀족에게 적용되는 법이 평민과는 명시적으로 달랐던 것이다. '귀족'의 학문적 정의는 '법적 특권을 보장 받는 계층'이다.
결론만 보면 귀족의 신체를 훼손하거나 죽이는 일은 드물었는데, 그럼에도 불구하고 큰 죄를 지었거나 세상에서 사라지게 만들어야 할 때는 평생을 가두기도 했다. 그때 사용된 게 성이다.
15세기의 영국 왕비, 조안이 연금 생활을 했던 리즈 성(Leeds castle).
성 안에서 귀족이 어떤 대우를 받느냐는 상황마다 다르다. 신분 지위에 따라서도 다르고, 시대나 장소의 상황에 따라서도 달랐을 것이다.
어떤 귀족은 성 안에서 비교적 자유롭게 생활했을 것이다. 예컨대 15세기 초 영국의 왕비였던 나바르의 조안(Joan of Navarre)은 의붓아들 헨리 5세에게 재산을 빼앗기고 여러 성들을 전전하는 수감생활을 했다. 중세 시대에 수감생활 기록 같은 것이 자세히 기록되진 않았지만, 그녀는 성 안에서 상대적으로 꽤 자유롭게 돌아다녔을 확률이 높다. 왕족이나 귀족이 성 전체 범위에 연금되어 나름의 일상 생활을 보낸 정황은 종종 관찰된다.
하지만 한 개의 방에 갇혀 있는 경우도 흔했다. 아마도 전쟁에서 포로로 잡은 귀족이나 기사는, 혼자서는 탈출하기 어려운 무거운 문과 잠금장치가 있는 방에 갇혔을 것이다. 세상과 격리되어서 소식을 알 수 없게 감금 당한 귀족들도 처지가 비슷했을 확률이 높다. 리처드 2세처럼 말이다.
어느 쪽이든 왕족이나 귀족들은 (그들은 그렇게 생각하지 않았겠지만) 제법 살만한 화려한 방이나 성에서 감금 생활을 한 경우가 많았다. 근대적인 교도소 개념이 태동하기 전까지는, 혹은 그 이후에도, 감옥의 개인실은 귀족과 정치범들을 어느 정도 편안하게 수감하기 위한 시설로 오랫동안 사용되었다.
17세기 바스티유 감옥에 갇혀 지냈다던 정체불명의 죄수 '철가면'을 묘사한 그림.
중세의 귀족이 감금되었던 일반적인 방은 이보다도 좋았을 것이다.
성의 이런 모습은 이야기로도 남아 있다. '라푼젤'이나 '잠자는 숲속의 공주'처럼 성의 탑에 감금된 형태부터, '철가면' 같은 본격적인 감옥 생활까지 말이다. 영국 영어에서는 아예 'send to the tower'가 감옥(영국의 오래된 성인 런던 타워)에 보낸다는 관용구로 사용되었을 정도다.
이제 다음에는 중세 시대 성과 던전 이야기를 하겠다. 그 다음에는 현대로 이어지는 감옥의 변화를 이야기하겠다. 분량이 약간 애매한데, 감옥 이야기를 다시 할 일은 없을 것 같아서 3편으로 나눠 쓸 예정이다.
▶[중세의 감옥 (2) : 성(Castle)과 지하감옥과 던전(Dungeon)]으로 이어집니다.◀
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| 🥂 연재 - 술 이야기 29 ▶ 유리잔이 뿌옇게 변하는 이유 |
🍸0. 들어가며...
잘 쓰지 않는 술잔을 여럿 갖고 계신 분들은 짧게는 몇 개월, 길게는 몇 년이 지나면 유리잔이 흐려지는 것을 보셨을 것이다. 그건 와인잔일 수도 있고 소주잔일 수도 있다. 필자의 경험상, 정도의 차이는 있지만 모든 유리잔이 다 뿌옇게 변하는데, 한 개에 수십만 원 하는 바카라 명품 잔에서도 일어나는 일이다.
탁해진 잔은 물을 묻히면 다시 투명해지지만, 마르면 다시 흐려진다. 설거지를 해서 세제로 씻어내면 이제 투명해진다. 하지만 시간이 다시 오래 흐르면 또 흐려진다.
뿌옇게 흐려진 소주잔(좌)과 설거지 한 후의 모습(우).
같은 잔이다.
필자가 이 현상을 처음 발견했을 때는 정말 영문을 몰랐다. 먼지가 쌓이는 것도 아니고, 폐쇄된 공간에서 잘 보관되던 유리가 혼자서 뿌옇게 되다니? 우리나라에선 이 현상이 왜 일어나는지 최소한 대중에겐 잘 알려져 있지 않다. 또한 '술잔'을 다루는 영역에서도 잘 알려져 있지 않다.
그래서 아마도 정착된 용어도 없는 것 같다. 필자 생각에 후보로 '백화 현상'이나 '알칼리 용출' 같은 말이 무난해 보이는데, 유리잔이 저렇게 되는 걸 거론하는 일 자체를 별로 못 봤다. 혹시 학문적으로 부르는 정식 용어가 있다면 알려주시면 좋겠다.
아무튼 오늘은 왜 이 현상이 일어나는지, 정체가 무엇인지에 대한 것이다. 알고 보면 꽤 충격적인 이야기다.
유리가 썩는다(decay).
1. 결론 : 유리가 뿌옇게 되는 이유
결론을 처음에 이야기하는 건 오랜만인데, 이번 연재는 어떤 분께는 재미가 없을 수 있는 이야기라 그냥 결론부터 이야기하겠다.
유리가 뿌옇게 변하는 이유는, 유리의 불안정성에서 기인한 것이다. 과냉각된 비정질 유리질인 유리 표면이, 공기 중의 수분과 닿게 되면 화학 반응을 통해 이온 교환이 일어난다. 유리에 포함된 알칼리 금속 이온이 수분과 닿으면 밖으로 빠져나오게 되고, 유리 밖으로 나온 알칼리 성분이 굳으면서 결정을 이루어 유리잔을 뿌옇게 만드는 것이다.
한 마디로 유리의 표면이 알칼리 결정으로 코팅 되는 것.
마찬가지로 뿌옇게 흐려진 모습.
앞의 소주잔 사진은 1년 만에 저렇게 된 것에 비해,
이 잔은 5년 이상 방치되었지만 덜 뿌옇게 되었다.
유리를 만드는 기술과 성분의 차이이다.
또한 이것은 유리 안의 금속 이온이 밖으로 빠져나온 것이기 때문에, 유리 내부에 이온 크기의 구멍이 생긴다. 이 구멍이 일정 수준 이상 많아지면 유리가 자체가 영구적으로 뿌옇게 변한다. 이 상태는 물리적 손상이기에 되돌릴 수 없다.
이렇게 될 경우 구멍이 무수히 뚫린 상태이기에 구조적으로 매우 약해지며, 매우 쉽게 깨지거나 시간이 지나면 스스로 깨질 수도 있다. 말 그대로 유리가 부식되어 무너지는 것이다.
이것에 대한 설명이 오늘의 본문이며, 마지막에는 뿌옇게 변한 유리를 다루는 법에 대해서 이야기하겠다.
2. 유리의 성분과 구조
유리에 대해 조금 설명을 하겠는데, 기억해야 할 이야기는 아니니 그냥 재미삼아 읽어 보자.
유리는 크게 세 가지 재료로 만들어지는데, 유리의 골격 구조를 만드는 기본 재료와, 유리를 안정시키는 물질과, 유리의 녹는점을 낮추는 물질로 이루어진다.
흔히 사용되는 소다-석회 유리를 보면, 이산화규소(모래의 석영)가 주 성분이며, 융점을 낮추기 위해 산화 소듐이, 구조를 안정시키기 위해 산화칼슘이 이용된다.
유리가 만들어지는 과정을 보면, 융점을 낮춰서 녹인 성분들이 과냉각 되는 방식으로 굳는다. 물질이 천천히 식으면 결정 구조를 이루게 되는데, 유리는 빨리 식어서 규칙적인 결정 구조를 이루지 못하고 굳는 것이다. 그래서 유리를 '과냉각된 액체' 혹은 '비정질 고체'라고 부른다.
유리에서 규소와 산소가 불규칙 배열을 이룬 구조.
유리는 재미있게도 '고체인가 액체인가?'의 논쟁이 있다. 그 이유는 다른 게 아니라 예전부터 사용하던 '고체'라는 물질의 정의에 유리가 포함되지 않기 때문이다.
우리가 사용하는 용어와 개념들은 자연에 존재하는 게 아니라 인간이 인위적으로 만들어낸 것들이다. '고체'와 '액체'라는 개념도 인간이 정한 개념이다.
문제는 인간이 정한 개념이 자연을 100% 설명하지 못할 때 나온다. 기존의 고체는 '규칙적인 결정 구조'를 가지고 있어야 한다. 그런데 유리는 '규칙적인 결정 구조'가 없다. 그래서 전통적인 고체의 정의에 부합하지 않는다.
유리가 투명한 이유는 규칙적인 결정 구조 배열이 없기 때문이다.
결정 구조의 경계면이 없기 때문에 빛을 산란시키지 않는다.
그래서 유리를 '과냉각된 액체'라며, 액체로 널리 부를 때가 있었다. 하지만 요즘은 규칙적인 구조가 없다고 하여 '비정질 고체'라는 이름으로 더 많이 부른다. 유리의 구조가 결정화 된 고체에 비해 불안정하지만, 액체처럼 모양이 변할 정도로 '흐르려면' 수억 년 이상이 걸린다.
결국 이 문제는 인간이 정의한 용어의 범위의 문제이지, 실제로 유리가 보통 사람이 생각하는 '액체'란 이야기는 아니다.
3. 유리가 부식한다 : 유리 질병(Glass Disease)
여기까진 재미로 혹은 지루하게 읽을 수 있지만, 이제부터 문제점이 나온다. 바로 이런 구조적 특성 때문에 유리가 보기보다 불안정하다는 것이다.
아니 유리처럼 화학적으로 안정적이고 대부분의 물질을 안전하게 담아둘 수 있는 용기가 불안정하다니? 라고 생각하실 수 있지만, 실제로 그런 일이 벌어진다.
유리의 구조를 안정화시키는 물질 중엔 알칼리 금속 이온(Na+나 Ca2+ 등)이 있는데, 이 알칼리 이온이 유리 표면의 수분과 닿으면서 수소 이온(H+)과 자리를 바꾸게 된다. 그 결과 유리 안의 알칼리 성분은 밖으로 빠져나오게 되고, 유리 표면에서 굳으면서 결정을 이루어 유리잔을 코팅하며 뿌옇게 만든다.
이미지 출처 : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp506155p
O. Laurent, B. Mantisi, and M. Micoulaut*, Structure and Topology of Soda-Lime Silicate Glasses: Implications for Window Glass, ACS Publication, 2014
소다 석회 유리의 구조.
파란색은 규소(Si)이고 빨간색은 산소(O)다.
안정적인 배열처럼 보이지만 과냉각되면서 이온들이 불규칙 배열되었다.
규칙적인 결정 구조가 없기 때문에 상대적으로 불안정한 구조를 이룬다.
유리 안의 알칼리 이온이 밖으로 빠져 나오고, 그 빈자리를 수소 이온(H+)이 채운다. 하지만 수소 이온은 크기가 작기 때문에 주변에 빈 공동이 형성된다. 결국 유리 속에 이온 크기의 구멍이 생기고, 이 손상이 누적되면 내부의 무수히 많은 구멍들로 인해 육안으로 볼 수 있는 수준으로 영구히 뿌옇게 변한다.
자연스럽게 유리의 강도가 매우 약해지며, 시간이 더욱 지나면 유리의 표면과 내부의 비균일한 구조 때문에 응력이 커져서 스스로 깨질 수 있다. 전술했듯이 말 그대로 유리가 부식 되어 분해되어 가는 현상이다.
고체 결정이 없는 비정질 구조로 인해서 이온의 유동성이 생긴다.
유리 속의 알칼리 금속 이온이 외부 수분(H2O)에 포함된 수소 이온과 화학적으로 자리를 바꾼다.
수소 이온(H+)은 모든 이온 중에서 가장 크기가 작기 때문에
결과적으로 유리 속에 빈 공간이 생긴다. 누적될 경우 큰 구조적 결함으로 이어진다.
이걸 Glass Disease라고 부른다. 참고로 이 현상은 술잔이 아니라도, 화장실의 유리나 수족관의 유리에서도 자주 발생한다. 습도와 큰 연관이 있다.
4. 유리가 흐려지는 또 하나의 이유
이건 주로 서양에서 겪는 문제인데, 수돗물에 석회 성분이 많이 포함되어 있을 경우 설거지를 하고 말리는 과정에서 유리 표면에 석회 결정이 코팅될 수가 있다. 이게 누적되면 표면이 마찬가지로 뿌옇게 변한다.
하지만 이건 한국 수돗물에서는 거의 일어나지 않는 일이라고 생각한다. 필자가 겪은 거의 대부분의 흐려짐 현상은 유리 부식이다. 표면을 알코올과 폴리싱 클로스(polishing cloth)로 닦은 후 장 안에 넣어두어도, 몇 년이 지나면 서서히 뿌옇게 변하는 것을 쉽게 볼 수 있다.
* 추가 내용 : 한국의 수돗물도 지역마다 의외로 석회질 함유량이 꽤나 다른 것 같다. 석회 성분이 많은 지역의 경우 주방, 식기, 화장실 등의 표면이 석회로 코팅되면서 이 현상이 일어나는 걸 확인했다.
5. 뿌옇게 된 유리잔을 어떻게 해야 할까?
결국 유리잔은 시간이 지나면서 뿌옇게 될 수 밖에 없다. 여기에는 보관 환경(습도와 온도 등)과 유리의 안정성(메이커마다 공정과 성분이 다름)이 영향을 끼치는데, 정도의 차이일 뿐 결국은 뿌옇게 된다.
다행히 이온 크기의 구멍은 실생활에선 큰 게 아니기 때문에, 보통은 그냥 표면에 결정화 된 성분을 닦아내면 된다.
필자가 가장 추천하는 건 세제로 설거지를 하는 것이다. 에탄올로도 녹아나긴 하는데 실제로 쓰려면 결국 설거지를 해야 한다.
설거지를 가장 추천하는 이유는 다른 방식을 사용할 경우 천으로 닦아내게 되기 때문인데, 이때 잘못하면 표면의 알칼리 결정이 유리를 긁어서 스크래치를 낼 수가 있다. 실제로 필자의 매우 비싼 잔 2개가 그렇게 되었다. 그래서 경험적으로 추천하진 않는다.
앞의 사진들에 비해서 조금 뿌옇게 된 상태.
뿌옇게 되었다면 바로 설거지를 하자.
또 하나 주의할 점은, 뿌옇게 된 게 보이면 심하지 않더라도 가능하면 빨리 닦는 게 좋다는 것이다. 왜냐하면 표면에 알칼리 이온이 누적될수록 염기성 성질이 강해지면서 유리 부식을 가속시킨다. 조금 흐릴 때는 괜찮아도 심해질 수록 점점 빠르게 유리가 부식한다.
만일 손상이 일정 정도를 넘어설 경우, 표면을 닦아내도 유리가 계속 뿌옇게 보일 수 있다. 이건 내부의 구멍이 많아져서이기 때문에 원상복구가 불가능하다. 물이 묻었을 때 잠시 투명하게 보이는 이유는 빈 공간을 물이 잠시 채워서 굴절률을 보정하기 때문으로, 희망을 갖지 말자.
그 외에도 아래의 경우 부식이 가속화될 수 있다.
① 고온에 노출될 경우. 그래서 식기세척기에서 유리잔을 돌리면 안 된다. 뜨거운 물도 지양하자.
② 너무 세제가 강할 경우. 이상적으로는 비이온성 세제가 좋다고 한다. 세척 후 세제를 물로 제대로 행궈낸다.
③ 물에 자주 접촉할 경우. 젖고 마르는 빈도가 잦은 것이 물에 잠겨 있는 것보다도 안 좋다고 한다.
6. 마치며...
필자는 유리잔이 저절로 흐려지는 걸 보고서 정말 이유가 궁금했기에 이유를 오래 찾아 헤맸다. 이게 찾은 뒤엔 단순명쾌한 문제로 보이지만, 나름 수 년의 시간을 거치며 알아낸 이유이다.
유리가 흐려질 때 가장 중요한 건, 우물쭈물 거리지 말고 바로 닦아내야 한다는 것이다. 시간이 오래 지날 수록 손상이 가속화되고 심해지며, 시간이 아주 오래 지나면 영구적인 손상이 남거나 깨질 수도 있다.
※ 단지 이건 이론을 이야기하는 것이며, 필자가 몇 년 정도 방치한 뿌옇게 된 잔은 아직은 전부 괜찮다. 아마 한 사람의 인생 수준 정도의 길이에선 적당히 관리하면 큰 문제 없지 않을까 싶다.
이 잔은 약 30~40년 정도 보관된 잔인데
중간에 식기세척기에 두어번 정도 넣고 돌린 적이 있다고 한다.
그 결과 부식이 가속되어서 어느 순간 '저절로 깨졌다'.
이걸 실제로 볼 수 있었을 줄이야.
표면의 알칼리 성분을 제거하는 다른 방법으로는 약산성 액체(희석한 식초 등)나 틀니 등을 닦는 특정 성분의 클리너에 닦을 수 있다고는 하는데, 해 본 적도 없고 한국에선 애매한 방법 같아서 굳이 추천하고 싶진 않다.
예전에 이 문제에 대해 고민하며 참 의아했던 것이, 이상하게도 이 정보가 우리나라에선 정말 찾아 보기 힘들다. 와인잔 뿌옇게 변하는 사람이 그렇게 없나? 경험상 모든 잔은 방치하면 결국 다 뿌옇게 되던데 신기한 일이다.
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