성당 유리창 흘러내림의 진실, 아래가 두꺼운 진짜 이유

오래된 성당 유리창은 아래쪽이 더 두껍고, 유리가 '아주 느린 액체'라서 수백 년 동안 조금씩 흘러내렸기 때문이라는 이야기를 들어 보셨나요? 한 번쯤 들어 봤을 법한 이 이야기는 과학자들의 계산 앞에서 무너졌습니다. 오늘은 성당 유리창에 얽힌 오래된 소문과 그 뒤에 숨은 진짜 이유를 정리해 보겠습니다.

 

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【유리는 흐르는 액체라는 통념】

오래된 성당 창유리를 보면 두께가 고르지 않고 아래쪽이 더 두꺼운 경우가 있습니다. 이를 두고 유리는 고체처럼 보여도 사실 아주 느리게 흐르는 액체라서, 수백 년 동안 중력에 끌려 아래로 흘러내렸다는 설명이 오랫동안 퍼져 있었습니다.

그럴듯하게 들리는 데다 눈에 보이는 증거까지 있으니 많은 분들이 사실로 받아들이셨을 거예요. 하지만 이 설명은 과학자들에게 오래전부터 의심을 받아 왔습니다. 마우로 연구팀보다 앞서 에드가르 자노토(Edgar Zanotto)가 이미 이 통념을 반박한 바 있습니다.

 

【웨스트민스터 사원 유리로 계산해 보니】

이 통념을 다시 정면으로 검증한 사람은 펜실베이니아주립대의 존 마우로 교수입니다. 그는 코닝사에서 고릴라 글라스를 연구하던 중, 자신이 측정한 점도가 기존에 알려진 중세 성당 유리 추정치와 크게 다르다는 점을 보고 이 이야기를 의심하게 됐습니다.

마우로 교수는 코닝사의 Gulbiten, Guo, Boratav 연구원과 함께 웨스트민스터 사원 13세기 유리의 실제 성분을 바탕으로 상온 점도를 계산했습니다. 연구 결과는 2018년 1월 미국세라믹학회지(Journal of the American Ceramic Society)에 실렸습니다.

계산해 보니 상온 점도는 기존 추정보다 약 16자릿수나 낮았습니다. 그런데도 눈에 띄게 흐르기에는 여전히 너무 높았는데요, 10억 년이 지나도 최대 약 1나노미터 흐르는 수준이었습니다. 수백 년 만에 눈으로 보일 만큼 흘러내린다는 건 불가능하다는 뜻이죠.

 

【진짜 이유는 유리를 만드는 방식】

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그렇다면 두께는 왜 고르지 않았을까요? 답은 중력이 아니라 유리를 만드는 방식에 있었습니다. 당시 창유리는 두께가 고르지 않은 원판에서 잘라냈고, 이 원판은 가운데가 두껍고 가장자리가 얇았습니다.

대표적인 제작 방식인 크라운 공법을 보면 이유를 알 수 있습니다. 녹은 유리를 불어 구를 만들고, 한쪽을 열어 다시 가열한 다음 빙글빙글 돌려 원판으로 펼칩니다. 이 과정에서 가운데는 두껍게 남고, 늘어난 가장자리는 얇아집니다.

이런 원판에서 잘라 낸 유리판은 당연히 한쪽이 더 두꺼울 수밖에 없습니다. 마우로 교수는 두꺼운 쪽을 아래로 끼우는 게 더 안정돼 보였을 테니 자연스러운 선택이었다고 설명합니다. 다만 웨스트민스터 사원 유리가 실제로 크라운 공법으로 만들어졌는지는 이번 자료로 확인하지 못했습니다.

 

【흘러내린 건 소문이었다】

결국 성당 유리창의 두께 차이는 유리가 흘러서 생긴 것이 아니었습니다. 장인들이 유리를 만들고 끼우는 과정에서 생긴 흔적이었던 셈입니다.

눈에 보이는 현상에 그럴듯한 설명이 붙으면 소문은 쉽게 퍼집니다. 하지만 실제 성분으로 따져 본 계산은 다른 이야기를 들려주었습니다. 수백 년 동안 흘러내린 건 유리가 아니라 바로 그 소문이었습니다.

 

【참고 자료】

• Penn State News, 'Researcher uses Westminster Abbey windows to shine light on glass myth' - https://www.psu.edu/news/research/story/researcher-uses-westminster-abbey-windows-shine-light-glass-myth

Researcher uses Westminster Abbey windows to shine light on glass myth | Penn State University

• American Ceramic Society, 'Glass viscosity calculations definitively debunk the myth of observable flow in medieval windows' - https://ceramics.org/news/glass-viscosity-calculations-definitively-debunk-the-myth-of-observable-flow-in-medieval-windows/

Glass viscosity calculations definitively debunk the myth of observable flow in medieval windows - The American Ceramic Society

• Penn State Research Portal, 'Viscous flow of medieval cathedral glass' (J. Am. Ceram. Soc., DOI 10.1111/jace.15092) - https://pure.psu.edu/en/publications/viscous-flow-of-medieval-cathedral-glass/

Viscous flow of medieval cathedral glass

• Pilkington Heritage, 'Crown process' - https://www.pilkington.com/en/gbl/about-us/pilkington-history/crown-process

Crown process

• Medievalists.net, 'Using Westminster Abbey windows to shine light on glass myth' - https://www.medievalists.net/2019/01/using-westminster-abbey-windows-to-shine-light-on-glass-myth/

Using Westminster Abbey windows to shine light on glass myth - Medievalists.net

 

※ 본문 이미지는 사료를 바탕으로 AI로 재구성한 것입니다.

 

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