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마야 도시 티칼(Tikal)에서 석영모래와 제올라이트 입자 적용한 필터 사용 흔적.
독성 조류와 박테리아 효과적으로 제거. 필터용 다공성 광물은 30km 떨어진 곳에서 가져와.

 

놀랍도록 현대적이다.
2천 년 전 마야인은 티칼(Tikal)시에서 발견된 것처럼 석영 모래와 제올라이트 입자로 만든 필터로 식수를 정화했다. 이 필터 시스템은 세계에서 가장 오래된 것 중 하나다. 분석에 따르면 Tikal의 가장 큰 저수지에서 독성 조류와 박테리아를 효과적으로 제거했다.
Maya는 30km 떨어진 암석에서 필터용 다공성 광물을 얻었다.

▲ 마야 도시 티칼 (Tikal)에는 적어도 저수지 중 하나에 이미 놀랍도록 현대적인 정수 필터 시스템이 있었다.

 
Maya는 중앙아메리카에 인상적인 사원과 도시를 만들었을 뿐만 아니라 복잡한 운하 시스템, 저수지, 분수 및 자물쇠가 있는 거대한 댐과 같은 수력 공학의 초기 마스터였다.
카르스트 심토가 모든 물을 빠르게 스며들게 하고 계절에 따른 강우량만 있었기 때문에 이 모든 것이 필요했다.

그러나 문제는 저수지의 물이 수은 및 기타 중금속으로 오염되는 경우가 많다는 것이다.
특히 여름에 독이 있는 푸른 조류가 피고 박테리아가 식수를 먹을 수 없게 만들었다.

석영 모래, 제올라이트 및 직조 매트

그러나 Tikal시에서는 Maya 유압 엔지니어가 문제에 대한 해결책을 찾았을 수 있다.
신시내티 대학의 Kenneth Tankersley가 이끄는 연구원들이 발견한 것은 Maya는 이미 Tikal에서 가장 큰 저수지에서 놀랍도록 현대적인 필터 시스템을 사용했다.
이것은 약 5천 8백만 리터의 조류, 박테리아 및 기타 불순물의 Corriental 분지의 물을 청소했다.

Maya 필터 시스템은 물이 저수지에 들어가기 전에 흐르는 대기실에 위치했다.
그것은 거친 석영 모래와 제올라이트 입자로 만들어진 필터 섹션을 통과했다.
식물 재료로 짠 매트는 세분화된 필터 재료를 막았다.
Tankersley는 "이 시스템의 흥미로운 점은 오늘날에도 여전히 효과적이지만 Maya는 2천 년 전에 이 원리를 발견했다"고 말했다.

필터 기술의 선구자

이 필터 시스템의 현대적인 점은 제올라이트를 사용하는 것이다.
알루미늄 함유 규산염 광물로 흡수 능력이 좋아 오늘날에도 필터 재료로 사용된다.
“3차원 미세 결정 기공의 구조는 천연 분 자체처럼 작용한다”고 연구원들은 설명했다.
결과적으로 제올라이트 과립은 유기 입자, 미세 조류 및 박테리아 뿐만 아니라 중금속도 억제한다.

▲ Tikal 사이트 지도. (A) 남부 마야 저지대에있는 티칼의 위치. (B) Corriental, Palace, Perdido, Temple 및 Tikal 저수지, Inscription 싱크홀 및 그 집수 지역의 위치. (C) Corriental 저수지의 라이더 파생 언덕 음영 이미지.  관련 논문에서  발췌

Corriental Reservoir의 제올라이트 필터 시스템은 약 2천 185년 된 것이다.
이 Maya 구조는 고고학자들이 설명하듯 이 세계에서 가장 오래된 정수 시스템 중 하나다.
남아시아의 모래와 자갈 필터보다 약 600년 더 오래되었고 유럽에서 최초로 제작된 제올라이트 필터보다 2천 155년 더 오래 되었기 때문이다.

광물은 특별히 수입되었다.

Tikal 저수지의 바닥에 있는 수 천년 된 퇴적물은 Maya 정수 필터의 증거를 제공했다. Corriental 분지에서 거친 석영 모래 외에도 눈에 띄게 높은 함량의 제올라이트 입자가 발견되었다. 호우와 돌발 홍수로 앞 분지의 필터 매트 중 일부가 찢어졌을 때 이것들은 아마도 분지로 씻겨 나갔을 것이다. 퇴적물 분석에 따르면, 이러한 필터는 마야 도시의 다른 분지가 아닌 Corriental Reservoir에서만 발견됐다.

이에 대한 한 가지 이유는 필터 재료의 기원일 수 있다.
광물 분석에 따르면 이 특별한 형태의 제올라이트는 Tikal 바로 근처에 존재하지 않는 것으로 나타났다. 대신 물질은 약 30km 떨어진 암석에서 가져온 것임에 틀림없다.

Tankersley의 동료 니콜라스 던닝(Nicholas Dunning)은 “석영과 제올라이트로 만든 풍화 화산 응회암이 있다. 그때에도 이 샘은 깨끗한 물로 지역 곳곳에 알려졌다.
더닝은 "마야는 아마도 이번 봄에 맑은 물을 주는 물질이라는 것을 깨달았을 것"이라고 말했다. 그것은 Tikal에서도 제올라이트를 정수 필터로 사용하는 아이디어를 주었다.

▲ Tikal의 고대 정수 시스템에 대한 가설 계획. 저수지 입구 바로 상류 또는 내부에 위치한 거대 결정질 석영 크리스탈 모래 및 제올라이트 여과 시스템. Kenneth Barnett Tankersley

효과적이지만 여전히 일회성

"Corriental은 화학 오염이 적고 청록색 조류 나 기타 오염 물질이 거의 없었다"고 과학자들은 보고했다. Maya가 효과에도 불구하고 저수지 중 하나에서만 이 필터 시스템을 사용한 이유는 여전히 의문이다.
퇴적물 분석에 따르면 도시에 남아있는 식수통이 적어도 일시적으로 심하게 오염됐기 때문이다.

 

Kenneth Barnett Tankersley는 연구 논문에서 "수질 정화 시스템에 대한 고고 학적 기록은 서반구에서는 적지 만 Tikal에는 존재한다. 물 오염 제거 기능의 증거가 있는 고고학 유적지의 부족은 주로 고고학적 가시성과 보존 때문이다. Corriental 저수지는 제올라이트 정수 시스템의 초기 증거를 포함하고 있다. 다른 것도 존재할 수 있지만 수천 개의 고대 Maya 저수지가 있고 발굴이나 코어 링을 통해 조사된 곳이 50개 미만이라는 점을 감안할 때 Corriental이 어느 정도 고유한지 알 수 없다. 최초의 정수 시스템은 연대기, 광물학 및 생물학적 분석을 포함하는 학제간 조사를 통해서만 평가 및 해석 될 수 있다. 고대 세계에서도 마찬가지다"고 결론 지었다..
(Scientific Reports, 2020; doi: 10.1038/s41598-020-75023-7)
출처: University of Cincinati

[더사이언스플러스=문광주 기자] "No Science, No Future"

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