청동기 이용, 유리의 이용, 가장 오래된 약학서 신농본초경

 

기원전 3천년 즈음에 이르러 사람들 사이에 무역이 활발해졌다. 그에 따 라 일부 지역에서만 채굴되던 광석이 이곳저곳으로 퍼져 나갔다. 무역의 시작은 학자들은 기원전 6500년 무렵 오늘날의 튀르키예에서 채굴한 흑요석(깨뜨리면 예리한 칼이 된다)을 주변 지역으로 보낸 것을 보고 있다. 구리 90% 정도에 주석 10% 정도를 첨가해 합금을 만들면 강도가 높아지고 가공성이 향상된다. 구리와 주석을 혼합한 합금이 바로 청동이다. 한편 주석은 채굴되는 지역이 한정되어 있다. 영국 콘월지방, 스페인, 프랑스 서부 등지였다. 무역을 통해 주석을 구할 수 있게 되자 청동 생산이 활발해졌다. 기원전 3천년 무렵 사람들은 주석을 구하기 위해 지중해에서 영국 본섬인 브리튼섬까지 배로 진출했다. 구리는 지중해 키프로스섬의 특산품이었다. 여기에는 구리를 제련하는 용광로가 여러개 있었다. 키프로스섬에서 생산된 구리는 무역을 통해 다른 지역으로 옮겨진 후 청동으로 가공되었다. 구리와 주석, 그리고 청동은 고대세계를 지탱해준 핵심 물자였으며 경제 글로벌화를 가능케 한 제품이었다. 청동은 융용점 즉 고체가 액체 상태로 바뀌는 온도가 낮다. 청동을 가열해 액체로 만들고 돌을 깎아 만든 주형에 흘려 넣어 액체가 다시 고체로 굳을 때까지 기다리면 된다

유리는 문명의 상징과도 같은 물질이다. 유리가 없다면 건물 안으로 빛을 끌어들이는 창문이나 유리 전구를 만들지 못해 어두운 곳에 틀어박혀 지내야 했을 것이기 때문이다. 또 유리가 없다면 와인잔 같은 유리잔도 만들지 못해 음주 문화를 향유하기 어려웠을 것이다. 게다가 망원경이나 현미경 등의 도구도 발명되지 않아 지동설 같은 획기적인 과학이론이 탄생하지 못했을 것이며, 연쇄상구균, 포도상구균 등의 병원균도 발견하지 못했을 것이다. 카메라도 발명되지 않아 위대한 사진가의 작품도 볼 수 없을 것이다. 인류 역사상 최초로 유리가 발명된 것은 고대 메소포타미아 문명에서 그 시대 사람들은 처음에 보석의 모조품으로 일종의 구슬 같은 것을 만들었는데 그것이 무역을 통해 이집트까지 전해진 것으로 추정된다. 유리를 만들기 위해서는 두가지 기본 물질이 필요하다. 하나는 규사라고 하는 규사산화물이고 다른 하나는 알칼리성 물질이다. 규소산화물은 해안에 널려 있는 모래 등으로 어디서나 손쉽게 구할 수 있다. 알칼리성 물질은 흔히 소다라고 부르는 탄산나트륨이나 나뭇재(탄산칼륨)을 말한다. 소다는 말라붙은 호수 등에서 그 결정을 얻을 수 있다. 여기에 더해 유리를 만드는데는 석회석을 가열해서 얻을 수 있는 산화칼슘이 필요하다. 안정제 역할을 하는 산화칼슘은 생석회라고 부른다

 

규사의 성분인 이산화규소는 규소와 산소가 결합해서 만들어지는 정사면체 구조가 교차로 연결된 3차원 정글짐 같은 입체구조를 띤다. 이 단단한 연결 여기저기를 끊으면 분자가 어느 정도 움직일 수 있는 상태가 된다. 반응을 통해 연결을 끊는 역할을 하는 것이 알칼리성 물질인 소다나 나뭇재다 한편 유동성이 있는 상태에서 갑자기 온도가 내려가면 긴 사슬 모양 유리 분자가 마치 전기 코드가 엉클어진 것처럼 불규칙적인 상태가 된다. 이것을 비정질이라고 부른다. 고체가 되려면 높은 온도에서 액체 상태였던 것이 식으면 된다. 그렇게 되면 입자가 규칙적으로 배열된 상태인 결정이 성장하여 작은 결정이 잔뜩 모인 고체가 되는 것이다. 여기에 빛이 닿으면 불투명한 상태가 되어 통과하지 못한다. 불투명한 상태는 여기저기 흩어져 있는 결정의 경계면에서 빛의 진행 방향이 변화하는 현상 즉 산란이 일어나기 때문이다. 그런데 유리의 경우, 녹은 상태에서 식어갈 때 작은 결정이 만들어지지 않는다. 분자가 불규칙하게 배열된 상태가 되기 때문에 빛이 산란하지 않고 통과한다. 유리가 투명한 상태가 되는 것은 이런 이유에서다. 커다란 끈 모양 분자가 불규칙하게 모인 고체를 유리 상태라고 부른다. 유리의 색깔은 생산과정에서 어떤 물질을 첨가하는가에 따라 결정되는데 푸른색 유리는 산화코발트, 녹색 유리는 산화크롬, 빨간색 유리는 셀렌과 황화카드뮴을 섞은 것을 첨가해 색을 바꾼 것이다 일반적 유리는 녹색 빛으로 이는 철 이온 때문이다.

 

한약은 중국 고대 전설에 등장하는 제왕 신농에게서 시작되었다. 신농은 들로 산으로 다니면서 직접 각종 풀과 나무를 핥거나 맛을 보면 약초에 관한 방대한 지식을 얻었으며 훗날 온갖 종류의 한약을 집대성한 약학서 신농본초경을 저술했다고 한다. 이 책은 기원전 2800년 무렵에 만들어졌으나 후대인 1-2세기에 저술된 것으로 추정된다. 이미 오래전부터 많은 사람이 신농처럼 약초에 관한 다양한 지식을 축적했을 것이다. 신농본초경에는 1년의 날수와 같은 365종류의 약이 소개되어 있다. 가령 마황이라는 식물 성분이 기재되어 있는데 이것은 천식 같은 호흡기 질환에 효과가 탁월하다. 마황 성분인 에페드린은 오늘날에도 천식이나 기침 등을 치료하는 약으로 사용된다. 최근 분석기술이 향상되고 생화학이 발전하면서 한약의 특효에 관한 분자 층위에서 그 작용을 해명하는 작업이 진행되고 있다

오스트레일리아 군대를 이긴 에뮤에 대해서