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공중루각속의 과학

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작성자 :연변도서관| 작성일 :13-04-01 08:22| 조회 :4,158| 댓글 :0

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                          공중루각속의 과학


<높은 루각이 백자나 되니
손으로 별도 딸수 있도다.
감히 큰소리로 말을 못하니
천인을 놀래울가 저어하누나>


이는 리백의 시작품인 <산사에서 류숙하다>의 명구입니다.시구에서 어느곳을 묘사했는지에 대해서는 누구도 고증해낸적이 없지만 항산 현공사 문물관리소에서 20여년간 사업해온 오랜 소장인 손의는 시종 이 시가 리백이 현공사에서 지은것이라고 굳게 믿고 있었던것입니다.

<산사에서 류숙하다>는 시에서 정말로 현공사를 묘사했는지에 대해서는 이미 현공사에 관련된 수많은 수수께끼중의 하나로 되였습니다. 현공사를 무엇때문에 허공에 걸려있게 건조하였고 무엇때문에 여러차례의 지진에도 아무런 손상을 받지않았는지에 대해서는 그야말로 풀수없는 수수께끼로 남아있게 되였던것입니다.
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산사태의 피해와 비물이 현공사에 대한 파괴를 해결하기 위하여 고대건축전문가들은 현지고찰을 걸쳐 현공사가 의지해있는 취병산우에 너비가 1.5메터, 깊이가 1메터에 달하는 락수물도랑을 수건할것을 제안하였는데 이렇게 하면 억수로 퍼붓는 비물을 막힘없이 흘러내리게 할수 있고 아래로 굴러내리는 돌멩들을 막아낼수 있었던것입니다.

시공일군들이 널려있는 돌멩이들을 청리하면서 시공을 다그치려고 준비하고 있을때 이외로 무질서한 돌멩이무지밑에서 다른 한갈래의 락수물도랑이 묻혀있는것을 발견하게 되였습니다. 이는 고대인들이 800여년전에 고안해낸 보호조치였습니다.

전문가들은 경아한 나머지 이 발견이 다만 하나의 체계적인 공정중의 한부분임을 감안하지 못했을수도 있는것입니다. 만약 우리가 전반 현공사의 건조기술을 하나의 완정한 시스템공정으로 취급한다면 현공사에는 대체 얼마만한 과학적인 비밀이 감추어져 있을가요?

현공사는 항산의 금룡구 서쪽절벽사이에 건조되여 있었으며 선인들이 현공사를 소개한 문헌에는 늘쌍 <항산을 맞대고 취병산에 의지해 있으며 우로는 높은 바위를 떠이고 있고 아래로는 깊은 골짜기에 잇닿아 있다>는 어구로 묘사하군 합니다. 옛사람들이 무엇때문에 깍아지른듯한 절벽우에 우뚝솟은 사찰을 세웠을가요?

세월이 오래감에 따라 현공사는 한층 또 한층의 신비한 면사포가 씌여져 있었던것입니다. 당대에 북위력사를 연구하는 학자들은 현공사를 왜서 허공에 떠있게 건조했는지에 대해 대담하면서도 조심스러운 고증을 하기도 하였습니다. 현공사의 수축은 북위의 효문제가 도교의 사찰을 남쪽으로 항산에 옮기면서 진행되였던것입니다.도사들은 도교사찰은 <하늘우에서 신선들과 담소하면서 인간세상의 온갖 번뇌를 잊는다>는 조상들의 유훈에 근거하여 산낭떠러지에 의지하여 사찰을 깎아지른듯한 절벽우에다 수축할 구상을 내놓게 되였던것입니다. 력사의 신비한 면사포는 끝내 벗겨졌습니다.

현공사의 수축은 아무런 근거없이 이루어진것이 아니며 처음부터 목적이 명확하고 설계가 주밀하며 시공이 정밀한 체계적인 공정이였습니다. 현공사의 집터 선택을 볼때 현공사는 면바로 절벽의 상하좌우 두가닥의 활형산체의 움푹한곳에 수축되였으며 움푹패인곳은 깊이가 10메터,길이가 대략 40-50메터 정도였습니다.

옛선인들은 움푹한 산체를 리용하여 현공사를 절반 감쌀수 있게 하였습니다. 이렇게 함으로써 산사태나 비물로 인한 사찰의 파괴를 막을수 있었고 먼 변방의 매서운 모래바람의 침식을 경감시킬수 있었습니다. 또한 사찰앞쪽의 산봉우리는 뜨겁게 내리쬐는 해볕을 가리울수 있어서 사찰의 풍화작용을 완화시키고 장구하게 보존할수 있게 하였던것입니다.

락수물도랑의 발견과 집터선택의 교묘함은 다만 현공사 건조과학비밀의 일부만 증명할 따름입니다. 우리는 반드시 현공사의 건조기술에 대한 과학적인 근거를 찾아내야 만이 그 건조기술과 장구보존의 성과를 설명할수 있는것입니다.

현공사가 처한 지리적 환경을 볼때 산서성 혼원지령구지진대에 속해있습니다. 력사적으로 이 일대는 지진이 빈번하였고 지진을 방지는것이 모름지기 전반 공정의 가장 중요한 부분으로 됩니다.

그렇다면 옛 선인들은 어떻게 지진을 방지하는 조치를 대였을가요? 이는 현공사의 두번째 신비한 면사포인것입니다. 력사의 물안개는 늘쌍 그가 수요하는 시기에 이르러야 만이 벗겨지는것입니다. 1992년,현공사의 지진방지에 대한 문제를 탐구하기 위하여 태원리공대학교수인 리사은 등 전문가들은 현공사의 북쪽전각에 대해 동력특성실험을 진행하였습니다. 실험과정에서 리교수는 놀랍게도 옛 선인들이 현공사를 수축할때 근대공정학중의 예응력원리를 충분히 리용했음을 발견하게 되였습니다.

예응력이란 이 개념은 나타난지 100여년밖에 안되였습니다. 그렇다면 우리 선조들이 1500여년전에 이미 이 원리를 알고 있었단 말입니까? 전문가들은 세밀한 탐사를 거친후에 긍정적인 답안을 찾을수가 있었습니다. 겉으로 볼때 현공사의 건축은 암석에 박혀있는 여러개의 절벽대들보와 열개의 기둥에 의해 지탱되며 유람객들에게 <높이 걸려있어 위험하다>는 감각을 느끼게 합니다. 사실 이것은 착각에 불과하며 현공사가  <높이 걸려있다>는 리유도 여기에 있는것입니다.

만약 우리가 현공사의 북쪽 전각의 한 측면에 대한 단면도를 그려본다면 북쪽전각에는 아래쪽 절벽대들보가 있을뿐만아니라 웃쪽 절벽대들보가 세가닥이 있음을 발견하게 됩니다.두가닥의 절벽대들보 사이에 두가닥의 기둥이 벌려져 세워졌으며 매가닥의 절벽대들보는 암석에 박혀있는 부분만 힘을 받게됩니다. 이렇게 되면 네가닥의 절벽대들보와 여섯가닥의 기둥 사이에는 기본적이 틀이 형성되고 동시에 절벽에 견고하게 고정됩니다.

절벽대들보와 기둥은 여러가지 부하압력과 외부힘의 작용을 받기전에 내부에는 이미 일부분의 내력이 생겨나는데공정학의 개념으로는 예응력이라고 합니다.

그렇다면 이런 기본적인 구조가 전반 루각의 중량을 받아낼수 있을가요? 만약 우리가 현공사의 지형을 세심히 관찰한다면 현공사가 완전히 허공에 매달리지 않았고 산에 의지하여 기초를 형성하고 암석을 리용해서 집을 세웠으며 교묘하게 암석의 떠받침을 빌어서 부분적으로 허공에 떠있음을 발견하게 될것입니다. 루각에서 무게가 있는 조각상은 모두 절벽에 바싹 붙여져 있었으며 그 중력은 암석에 놓이게 되는것입니다.

아래쪽의 절벽대들보는 그리 큰 압력을 받지 않습니다. 앞쪽의 대들보를 떠받치는 기둥에 한해서는 더 말할나위도 없습니다. 이런 기둥은 다만 옛선인들의 일종의 심리적인 암시에 불과하며 유람객들로 하여금 현공사에 올라와서 공중루각에 몸을 담그고 있다는 느낌을 주는것입니다. 전문가들은 진일보로 되는 측정결과에서 또한번 놀라운 발견을 하였습니다.

전반 기본적인 구조에서 첫개의 웃쪽 절벽대들보가 받는 힘이 아래쪽 절벽대들보가 받는 힘보다 훨씬 더 큽니다. 이는 현공사의 건축이 목조구조로서 자체의 중량이 매우 가볍기 때문인것이며 그 무게자체도 지붕우의 서까래,도리,비물이 새는것을 막는 석회,처마우의 류리기와에서 오는것입니다.

옛선인들은 시공할때 이미 지붕과 처마가 웃쪽 절벽대들보에 주는 압력문제를 고려하였기에 기둥으로 두가닥의 대들보를 떠받칠때 웃쪽 절벽대들보는 예응력을 갖게 됩니다. 즉 웃쪽대들보가 먼저 우로 향하는 힘을 받는다는것인데 지붕과 처마의 중력이 웃쪽대들보에로 미칠때 우로 향한 예응력이 아래로 향한 중력을 무효시켜서 건축물이 고루 힘을 받게 한다는것입니다. 옛선인들은 바로 예응력의 원리를 리용하여 네가닥의 절벽대들보가 먼저 부동한 정도의 힘을 받게하여 그들사이의 내력분배를 조절하였던것입니다.
이렇게 하면 그 구조의 정체성을 강화할수 있고 외부적 힘의 작용으로 하여 나타나는 변형수치를 감소시킬수 있으며 매우 효과적으로 균형과 안정을 확보함으로써 현공사의 건축이 수천수백년이 지난 오늘에도 여전히 아무런 손상도 받지 않게 하였던것입니다.

그 당시에 기중기도 없는 상황에서 옛선인들이 어떻게 고공작업을 진행하였을가요? 현공사가 해내외에 명성을 떨치게 된데는 그 건축과 문화예술에 있으며 또한 수많은 아직도 해명하지 못한 의문스러운 수수께끼에 있는것입니다.

 

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