[마야문명] 놀라운 그들의 수리 공학, 하지만 수은mercury에 포위
by 버지니 소퍼Virginie Soffer, 몬트리올 대학교
몬트리올 대학교 고고학과 크리스티나 할페린Christina C. Halperin 교수 지도 아래, 박사 과정 학생 장 트렘블레Jean Tremblay는 2018년부터 2024년까지 6년간 마야 도시 우카날Ucanal의 식수 관리 방식을 연구했다.
지구화학과 고호수학을 결합한 그의 학제 간 연구는 인구 밀도가 높은 선사 시대 도시 환경에서 물 접근성과 신분에 따른 불평등을 둘러싼 고고학적, 사회적 문제들을 탐구했다.
연구 결과는 Archaeometry와 Journal of Archaeological Science: Reports에 각각 발표되었다.
과테말라 북부 우카날 유적에서 각각 다른 기능을 지닌 세 개 저수지, 즉 부유한 지역에 물을 공급한 아과다Aguada 2, 서민 거주 지역에 위치한 아과다 3, 그리고 도시 배수 시스템과 연결된 피시나Piscina 2가 발굴 및 분석되었다.
퇴적물 기록을 분석해 남조류와 배설물 같은 생물학적 오염 지표와 화학적 오염 흔적을 조사했다.
이번 연구 결과는 마야 문명의 역설을 보여준다.
우카날 주민들은 거의 1,500년 동안 생물학적 오염 물질이 없는 깨끗한 물을 누렸는데, 이는 다른 마야 중심지들이 쇠퇴하는 동안 우카날이 번성한 후기 고전기 시대에도 마찬가지였다.
이러한 성과는 세심한 수리 계획과 눈에 보이는 오염 물질에 대한 효과적인 관리, 즉 식수 수질에 대한 지속적인 관심의 결과였다.
그러나 이러한 기술적 우수성에도 불구하고 수은에 의한 화학적 오염은 광범위하게 발생했다.
모든 저수지에서 독성 기준치를 훨씬 초과하는 수은 농도가 검출되었다.
오염 원인은 마야 의식에서 중요한 역할을 한 수은 기반 안료인 주사朱砂cinnabar였다.
이 오염은 눈에 보이지 않아 여과 시스템을 통과할 수 있었다.
천 년 동안 깨끗한 물
우카날의 역사 전반에 걸쳐, 이곳 저수지들은 마야 세계의 다른 지역에서 심각한 문제였던 남조류blue-green algae(시아노박테리아cyanobacteria)로부터 자유로웠다.
카날이 이 분야에서 성공을 거둔 이유는 생물학적 오염 물질이 육안으로 확인 가능했기 때문이다.
트렘블레이는 "마야인들은 남세균에 대해 알고 있었고, 이 조류는 눈에 확연히 보인다"고 설명했다.
"마야인들은 눈으로 볼 수 있는 박테리아는 처리할 수 있었습니다."
마야의 물 공급 시스템은 매우 정교하게 설계되었다.
높은 지대에 자리 잡은 거대한 아구아다 2 저수지는 자연 여과 시스템을 갖추고 있었다.
돌로 채운 유입 수로를 통해 침전물과 폐기물을 걸렀다.
예비 분석에 따르면 저수지 주변에도 식물이 무성했던 것으로 보인다.
할페린은 "그늘은 물을 시원하게 유지해 준다"고 말했다. "따뜻한 물은 남세균의 번식을 촉진합니다."
분석 결과는 이러한 요소들의 효과를 확인한다.
탄소 대 질소 비율은 관찰된 유기물이 조류가 아닌 육상 식물에서 유래했음을 보여준다.
조류 성장에 필요한 제한 요소, 즉 부족한 성분은 인의 부족이었다.
인 농도가 과도하게 높아져 조류가 번식하는 부영양화 현상은 전혀 발견되지 않았다.
선진적인 도시 위생
또 다른 놀라운 발견은 식수 저장소에서 분변 오염이 거의 없었다는 점이다.
연구진은 코프로스타놀과 같은 생체지표를 분석해 도시 위생 관행을 재구성할 수 있었다.
인구 밀도가 높았던 시기에도 아과다 2 저수지는 분변 오염 수준이 낮게 나타났는데, 이는 효과적인 인분 관리가 이루어졌음을 시사한다.
연구진은 집수 구역 외부에 밀봉된 폐기물 매립지가 있었을 것으로 추정하는데, 이는 산업화 이전 고밀도 도시에서는 드문 일이다.
아과다 3 저수지는 예외였다. 소박한 주택가에 자리 잡은 이 저수지는 오늘날 오염된 호수와 비슷한 수준의 오염을 보였다.
"이 저수지는 작은 폐기물 매립지로 사용되었다"고 트렘블레이는 말했다.
분석 결과 깨진 도기 조각, 생활 쓰레기, 심지어 훼손된 인골까지 발견되었는데, 이는 이 저수지가 식수용이 아닌 수공예품 처리나 폐수 수집용으로 사용되었음을 시사한다.
반면, 피시나 2는 대형 배수로와 연결되어 물의 흐름과 통기 효과를 누렸기 때문에 도심 환경임에도 오염이 제한적이었다.
붉은 독: 만연하지만 보이지 않는 존재
깨끗해 보이는 표면 아래에는 어두운 현실이 숨어 있었다.
우카날의 모든 저수지, 퇴적층, 그리고 주거 지역에서 심각한 수은 오염이 발견되었다.
거의 모든 샘플에서 수생 환경에 대한 독성 영향 기준치를 초과하는 수치가 나왔다.
연구진은 그 원인을 밝혀냈는데, 바로 마야 문명 전반에 널리 퍼져 있던 황화수은mercury sulfide을 주성분으로 하는 선명한 붉은색 안료인 주사朱砂였다.
할페린은 "주사의 색깔은 피를 연상시켰다"며, "마야의 우주관에서 피, 생명, 죽음은 어디에나 존재한다"고 말했다.
비석, 건물, 귀중품, 심지어 시신에도 사용한 주사는 빗물에 씻겨 내려가 토양과 물에 스며들었다.
후기 고전기 시대에 이르러서는 대형 분의 수은 농도가 300% 이상 급증했다.
이러한 증가는 교역 활성화와 의례용품의 접근성 확대와 관련이 있다.
할페린은 "엘리트층만 사용한 것이 아니라 모든 사람이 수은에 노출되었다"고 지적했다.
생물학적 오염물질과는 달리 수은은 감각으로 감지할 수 없다.
트렘블레이는 "그들은 수은이 독성이 있다는 것을 알 길이 없었다"며, "물이 탁해지거나 붉게 변하는 등의 증상이 나타나지 않았기 때문"이라고 설명했다.
일단 용해되면 수은은 당시 가장 발전된 여과 시스템을 통과했다.
생물학적으로는 안전하지만 화학적으로는 독성이 있는 물이라는 이 역설은, 우카날의 마야인들이 미래를 내다보고 자원을 신중하게 관리하며 계획을 세웠음에도 고대 지식의 한계를 보여준다.
"그들은 하루하루를 연명하며 살지 않았다"고 트렘블레이는 말했다.
"그것이 바로 그들의 문명이 2,000년 동안 존속할 수 있었던 이유입니다."
Publication details
Jean D. Tremblay et al, Fecal Steroids as Tracers of Human Population and Waste Management Practices at the Ancient Maya City of Ucanal, Guatemala, Archaeometry (2025). DOI: 10.1111/arcm.70077
Jean D. Tremblay et al, Assessing nutrient inputs, sediment organic matter sources, and the potential for cyanobacteria in ancient water reservoirs at the Maya city of Ucanal, Guatemala: A glimpse at sustainable water management practices, Journal of Archaeological Science: Reports (2025). DOI: 10.1016/j.jasrep.2025.105389
Jean D. Tremblay et al, Mercury contamination in ancient water reservoirs at the Maya city of Ucanal, Guatemala, Journal of Archaeological Science: Reports (2024). DOI: 10.1016/j.jasrep.2024.104789
Journal information: Journal of Archaeological Science , Archaeometry
Provided by University of Montreal