'왕좌의 게임' 드래곤글래스(흑요석): 신화와 과학 속 '얼어붙은 불'

이 기사는 '얼음과 불의 노래(왕좌의 게임)' 소재 세계 탐구 시리즈의 네 번째 글입니다.

그해 겨울은 눈과 얼음이 아닌, 좁은 바다 건너 섬에서 수레 가득 실려 온 검은 물질에 대한 것이었습니다.

서민들은 이를 '드래곤글래스(Dragonglass)'라 불렀습니다. 검고 뾰족한 그것은 야인들의 무기였습니다. 검게 빛나지만 햇빛 아래선 금속처럼 번쩍였고, 바위 같은 결을 지녔으나 얼음처럼 깨졌습니다.

북부의 왕의 친구, 뚱보 샘웰 탈리가 드래곤글래스로 백귀(White Walker)를 죽였다는 소문은 순식간에 퍼졌습니다. 발리리아 강철(Valyrian Steel)과 더불어 백귀를 죽일 수 있는 유일한 물질로 알려졌기 때문입니다.

죽음이 목전인 장벽의 밤, 드래곤글래스는 긴 밤(Long Night)을 버틸 유일한 희망이었습니다. 광부들은 깊은 광산에서 보석처럼 암벽 틈새에 박힌 검은 유리 알갱이들을 캐내며 경탄했습니다.

전설에 따르면 드래곤글래스는 용의 불꽃이 바위를 녹여 만든 것입니다. 고대 발리리아어로 '지르티스 페르지스(zīrtys perzys)', 즉 '얼어붙은 불(Frozen Fire)'을 뜻하니, 죽은 자를 다시 죽이는 힘이 있는 것도 당연해 보입니다.

하지만 메이스터(학자)들은 진실을 알았습니다. 용의 불이 아닌, 화산의 용암이 고대 상처에서 흘러나와 바위를 녹인 것입니다. 그들은 이를 학명인 흑요석(Obsidian)이라 불렀습니다.

얼어붙은 불: 흑요석의 과학

우리는 용의 유리를 가질 수 없지만, 흑요석은 전 세계 화산 지대에서 흔히 발견되는 천연 유리입니다. 서기 77년 플리니우스 장로(Pliny the Elder)는 <자연사(Naturalis Historia)>에서 "에티오피아에서 옵시디우스(Obsidius)라는 사람이 발견한 돌과 매우 유사한 옵시디우스 유리(obsidian glass)가 있다"고 기록했습니다.

옵시디우스의 발견 시점은 불명이지만, 유리는 이미 수만 년 전부터 알려져 있었습니다. 실제로 70만 년 전 유적에서도 흑요석 도구가 출토되어, 유리는 인류가 다룬 가장 초기 공학 소재 중 하나임이 확인되었습니다.

중세 시대만 해도 유리는 교회의 스테인드글라스에서나 볼 수 있는 귀물이었습니다. 하지만 오늘날 우리는 소다라임 유리 잔, 파이렉스·플린트 유리 안경, 플로트·크라운·복층 유리 건물, 붕규산 유리 시험관, 강화 자동차 유리, 고릴라 글라스 같은 화학강화 유리 스마트폰 등 수많은 유리 소재에 둘러싸여 삽니다. 자외선·적외선 차단 유리, 버튼 하나로 색이 변하는 전기변색 유리까지 그 종류는 무궁무진합니다.

소다라임 실리카 유리: 가장 보편적인 유리

엄밀히 말해 유리는 물질이 아닌 물질의 상태(비정질 고체)입니다. 대부분의 유리는 모래(규사)를 고온에서 녹인 뒤 급랭해 만듭니다. 분자가 결정 격자를 이룰 틈 없이 식어버리면, 고체와 액체 중간 상태인 무질서한 원자 배열이 형성됩니다. 이 구조가 유리의 전기·열·기계적 특성을 결정합니다.

순수 석영은 1,700°C에서 녹아 가공이 어렵습니다. 탄산나트륨(소다)을 넣으면 녹는점이 1,300°C로 낮아지지만(소다 유리), 물에 녹는 치명적 단점이 생깁니다. 석회(산화칼슘)를 추가하면 화학적으로 안정된 소다라임 실리카 유리(모래 70%·소다 18%·석회 12%)가 되어, 오늘날 병·창문·용기 등 가장 널리 쓰이는 유리가 됩니다.

크라운 유리: 수공예의 결정체

녹은 유리는 풍선껌처럼 불어서 성형할 수 있습니다. 기계가 대체하기 전, 입으로 불어 만드는 '크라운 유리(Crown Glass)'가 주류였습니다. 중세 대성당의 전설적 스테인드글라스도 이 방식으로 만들어졌습니다.

유리 덩어리에 공기를 불어 구형(크라운)을 만들고, 가열·고속 회전시켜 원판으로 펴서 직사각형으로 자릅니다. 회전 원심력 탓에 가장자리가 얇고 중심이 두꺼워지는데, 이 때문에 오래된 스테인드글라스 창문은 아래쪽이 더 두껍게 관찰됩니다.

고성능 내열 유리: 과학이 만든 기적

일반 소다라임 유리는 급격한 온도 변화에 깨집니다. 붕산화물을 첨가하면 열충격 저항성이 비약적으로 향상되면서 투명도는 유지됩니다. 붕규산 유리는 실험관 등에서 발열 반응을 안전하게 관찰하게 해줍니다.

더 나아가 유리-세라믹(Glass-ceramics) 기술이 등장했습니다. 쇼트(Schott AG)의 넥스트레마(NEXTREMA)는 950°C까지 견디며 열팽창률 1% 미만을 자랑합니다. 350°C로 달군 유리를 찬물에 넣어도 깨지지 않는 놀라운 내열충격성을 보입니다. 미세 세라믹 입자가 유리 기지 내 분산되어 열팽창을 억제하고 열전도도를 높이는 원리입니다.

자세한 내용은 '유리-세라믹: 특성, 공정 및 응용' 기사를 참고하세요.

브랜 더 빌더에서 브랜 더 브로큰까지: 소재 문명의 서사

숲의 아이들처럼 우리는 드래곤글래스에서 멀리 왔습니다. 웨스테로스와 에소스 사람들이 소재로 도시를 세우고 희로애락을 새겼듯, 우리도 금속·세라믹·유리·고분자·복합소재로 문명을 쌓아 올렸습니다.

'브랜 더 빌더'에서 시작한 이야기가 '브랜 더 브로큰'으로 끝났듯, 우리는 인류 최초의 소재 탐구로부터 시작된 장대한 서사를 오늘도 이어가고 있습니다.

저는 인류 문명의 태동기부터 이어진 소재 이해·활용·개발이라는 과제에, 머신러닝과 인공지능이라는 최첨단 도구를 적용하는 연구자입니다.