마추픽추는 단층 위에 건설됐다

건축용 석재 공급 쉬워

고대 잉카 성지인 페루의 마추픽추(Machu Picchu)는 인류의 위대한 건축물 중 하나로 손색이 없다. 안데스 산맥의 깎아지른 계곡 위 좁은 능선 외딴 곳에 지은 마추픽추는 멋진 풍경과 완벽한 조화를 이루는 것으로 유명하다.

오랫동안 과학자들은 어째서 잉카 제국은 마추픽추를 그렇게 높은 곳에 세웠을까 궁금해했다.  지질 연구는 그 해답이 마추픽추 아래에 있는 단층과 관련됐다고 발표했다.

지난 23일 미국 피닉스에서 열린 미국지질학회(GSA) 연차총회에서 브라질 리우 그란데 도 술(Rio Grande do Sul) 연방대학의 루알도 메네갓(Rualdo Menegat) 교수는 잉카 제국이 단층 지역에 의도적으로 마추픽추를 건설했다는 상세한 지질학적 분석 결과를 발표했다.

마추픽추 전경. ⓒ Rualdo Menegat

마추픽추 전경. ⓒ Rualdo Menegat

메네갓 교수는 “마추픽추의 위치는 우연이 아니다”고 발표했다. 바위가 잘게 부서지는 단층이 풍부한 건축 자재를 제공하는 것이 아니면 2,430m나 되는 높은 산에 건축 부지를 마련하는 것은 불가능하다는 것이다.

단층이 X자로 교차하는 지점에 건설

이번 연구는 종교적이거나 천문학적인 동기에서 마추픽추가 높은 산에 지어졌을지 모른다는 기존의 추정을 부정하는 것이다.

메네갓은 위성사진과 현장 탐사의 조합을 사용하여 마추픽추 아래 단층(fault)의 촘촘한 거미줄을 그렸다. 지각판이 충돌하는 단층에 의해 이 지역에는 작은 바위부터 계곡의 방향을 바꿀만한 175km 길이의 골절(fracture)까지 매우 다양하게 돌이 부서졌다.

메네갓은 지질학적 단층에 의한 부서진 바위들이 마추픽추를 비롯한 여러 지역에서 발생한 것을 발견했다. 그 중 일부는 지난 800만 년 동안 중앙 안데스 산맥을 상승시킨 주요 단층 지역에 해당된다. 단층 중 일부는 북동-남서 방향으로 이어지며, 다른 것들은 북서-남동 방향으로 치우쳐 있기 때문에, 마추픽추 아래에서 단층이 X자 형태로 교차한다.

메네갓의 지도는 마추픽추 도시와 주변 농경지뿐만 아니라 건물과 계단이 모두 단층을 따라 세워졌음을 보여준다. 올란타이탐보(Ollantaytambo), 피삭(Pisac), 그리고 쿠스코(Cusco) 등 다른 고대 잉카 도시들도 단층 교차점에 위치해 있다.

마추픽추는 남미판(South American Plate) 지각과 나즈카판(Nazca Plate) 지각이 충돌하는 지점이다. 그렇다고 잉카가 판구조론에 대한 깊은 지식을 가지고 있다는 것을 반드시 시사하는 것은 아니다. 오히려 사람들은 벽을 쌓기 위해 서로 잘 맞는 삼각형이나 육각형 같은 모양으로 갈라지고 쪼개진 바위가 가득한 지역을 찾아냈을 것이다.

메네갓은 이미 이런 식으로 바위가 골절되지 않았다면 이렇게 높은 곳에 이런 부지를 건설하는 것은 “불가능했을 것”이라고 말한다.

이번 연구는 단층과 단층에 의한 부서진 바위들이 솜씨좋은 석공 만큼이나 마추픽추 건설에 필수적이라는 것을 보여준다. 보통 돌을 쌓아 건물을 지을 때는 돌과 돌 사이를 결합시키기 위해서 시멘트나 진흙 같은 모르타르를 사용한다.

올란타이탐보의 빈틈없는 벽 ⓒ Terri Cook and Lon Abbott

올란타이탐보의 빈틈없는 벽 ⓒ Terri Cook and Lon Abbott

그런데 이들 도시에서는 모르타르를 사용하지 않고 돌을 아주 촘촘하게 쌓은 것으로 더욱 유명하다. 돌과 돌 사이가 너무 정확하게 맞아떨어져서 돌 사이에 신용카드를 끼워 넣는 것도 어렵다. 솜씨 좋은 석공들이 많은 것도 원인이겠지만, 단층 지역에 풍부하게 널려 있는 부서진 바위를 이용했을 것이다.

메네갓은 “그곳에 있는 돌은 약한 면들을 따라 부서지는 경향이 있어서, 돌을 다듬는데 필요한 에너지를 크게 감소시켰다.”고 설명했다.

용수 공급 및 배수로 건설도 용이

복잡한 단층 구조는 다른 장점을 가져왔다. 가장 중요한 장점은 물 공급이 쉽다는 점이다. 단층에 의해 자연스럽게 생긴 통로를 따라 눈이나 얼음이 녹은 해빙수나 빗물이 쉽게 흘러들어왔다. 높은 지점에 마추픽추를 건설한 것은 고산 환경에 흔한 눈사태와 산사태로부터 현장을 보호하는 이점이 있다.

마추픽추의 기초가 되는 단층과 골절은 또한 이 지역에 특징인 강한 우기에 배수하는데 도움을 준다. 메네갓은 “마추픽추 건설의 3분의 2는 배수구 조성과 관련이 있다”고 말했다.

잉카의 언어인 퀘추아에는 큰 골절, 즉 단층을 뜻하는 단어가 있는데, 이는 잉카가 그들의 산맥을 흐르는 결함을 알고 있었다는 또 다른 표시다.

마추픽추는 1450년경 잉카 황제 파차쿠티 잉카 유판키(Pachacuti Inca Yupanqui)의 지시로 건설된 것으로 추정된다. 잉카 엘리트들을 위한 거주지와 황제의 개인 정원, 황제의 전용 화장실 등이 지어졌다.

마추픽추 파노라마 전경 ⓒ 위키피디아

마추픽추 파노라마 전경 ⓒ 위키피디아

스페인이 남아메리카를 침략하기 시작했을 때, 전쟁과 질병은 잉카 제국을 멸망시켰고, 다른 많은 도시들과 함께 산에 있는 도시는 버려졌다. 1911년 예일대 교수 히람 빙엄 3세가 발견하면서 외부에 알려졌다.

메네갓은 인공위성 이미지를 사용하고 현장 탐사를 다녀와 마추픽추 아래 지역의 단층 네트워크를 지도로 구성했다. 현장 탐사는 2001년, 2006년, 2010년, 2012년 4차례 다녀왔고, 위성 영상 분석은 실험실에서 이루어졌다.

연구의 각 단계에서 그는 자료의 정확성을 보장하기 위해 지질학, 고고학, 인류학, 건축학, 도시학, 풍경 생태학, 인식학 등 전문분야 연구원들에게 결과를 제시했고 의견을 모았다.

(2287)

뉴스레터 구독신청
태그(Tag)

전체 댓글 (0)

과학백과사전