왜 위아래 돌 모양이 반대예요? 초등학생의 질문이 찾아낸 불국사의 비밀

불국사를 설명하는 한 현장 해설 영상에는 수십 년 전 이곳을 찾은 초등학생의 질문이 소개된다.

“왜 위아래 돌 모양이 반대예요?”

어른들이 오래된 돌계단이라며 지나친 곳에서, 아이는 돌의 모양과 배치에 눈길을 준 것이다. 이 일화는 불국사를 바라보는 흥미로운 출발점이 된다. 아름다운 건물과 탑을 감상하다 보면, 정작 그 아래에서 무게를 받치는 돌들은 자세히 살피지 않기 때문이다.

학생의 질문이 실제 연구의 출발점이었는지까지 확인된 것은 아니다. 하지만 질문 자체는 건축물의 핵심을 건드린다. 돌을 왜 이런 모양으로 다듬었고, 왜 이 방향으로 놓았을까? 그 이유를 따라가면 불국사의 아름다움을 떠받치는 건축 기술이 보이기 시작한다.

우리가 계단이라고 생각했던 것은 사실 ‘다리’다

불국사 대웅전으로 향하는 자하문 앞에는 청운교와 백운교가 있다. 아래쪽 18단이 백운교이고 위쪽 16단이 청운교로, 두 부분을 합치면 34단이다.

겉으로는 높은 곳으로 올라가는 계단인데 이름에는 다리 교(橋) 자가 들어간다. 속세에서 부처의 세계로 건너간다는 종교적 의미를 담고 있기 때문이다. 계단을 오르는 과정이 공간의 이동이면서 두 세계의 경계를 넘는 행위가 되는 셈이다.

건축적으로도 눈여겨볼 부분이 있다. 계단 아래에 만들어진 무지개 모양의 홍예다. 여러 돌을 아치 형태로 배치해 위에서 내려오는 무게를 양쪽으로 전달하는 구조다. 우리가 계단 위를 오를 때 그 아래에서는 돌들이 서로 맞물려 하중을 나누어 받고 있는 것이다.

그런데 왜 돌의 모양이 반대일까?

돌을 아치 모양으로 쌓으려면 평평한 벽을 쌓을 때와는 다른 고민이 필요하다. 직사각형 돌을 곡선을 따라 놓기만 하면 돌 사이가 벌어질 수 있으므로, 맞닿는 면과 놓이는 방향을 함께 고려해야 한다.

일반적인 석조 아치에서는 안쪽이 좁고 바깥쪽이 넓은 쐐기 모양 돌을 사용한다. 이런 돌을 둥글게 배열하면 이웃한 돌끼리 밀착하면서 위쪽의 힘을 양옆 지지부로 전달할 수 있다. 돌의 모양이 장식만을 위한 것이 아니라 구조와 연결되는 이유다.

다만 영상 속 학생이 정확히 어느 돌을 가리켰는지 특정하지 못한 상태에서, ‘반대로 놓인 돌 하나가 지진을 막는다’고 설명할 수는 없다. 아치를 이루는 돌과 주변 석축의 돌은 맡은 역할부터 다를 수 있다.

여기서 얻을 수 있는 답은 조금 더 넓다. 돌은 하나하나의 모양뿐 아니라 이웃한 돌과 어떻게 맞물리는지가 중요하다. 불국사의 다른 석축에서도 이 생각을 보여주는 기술을 찾아볼 수 있다.

불국사의 비밀은 백운교 하나에만 있지 않았다

대표적인 것이 그렝이법이다. 울퉁불퉁한 자연석 위에 다른 돌을 얹을 때, 아래 돌의 굴곡에 맞춰 위쪽 석재의 접촉면을 다듬는 방식이다.

바닥에 둥글고 불규칙한 돌이 있다고 생각해 보자. 그 위에 밑면이 평평한 돌을 올리면 일부만 닿고 나머지에는 틈이 생길 수 있다. 반면 위에 올릴 돌의 아랫면을 아래 돌에 맞춰 깎으면 두 돌을 더 밀착시킬 수 있다. 자연석을 전부 반듯하게 만드는 대신, 그 모양을 살리면서 서로 맞게 가공한 것이다.

불국사에는 돌을 목조건축의 부재처럼 짜 맞춘 결구 구조도 있다. 부재를 받치는 주두석과 기둥이 초석에서 쉽게 벗어나지 않도록 하는 유공초석 역시 연구에서 주목한 요소다.

황상일이 2007년 발표한 연구는 이러한 기술을 불국사의 내진 구조와 연결해 분석했다. 겉으로는 오래된 돌무더기처럼 보이는 부분에도 서로 다른 기능을 가진 부재들이 조합돼 있다는 것이다.

무조건 단단하게 만드는 것만이 답은 아니었다

건축물을 튼튼하게 만들려면 모든 부분을 단단히 고정하면 될 것 같지만, 지진에 대응하려면 힘이 어디로 전달되고 어느 부분에 집중되는지도 살펴야 한다.

불국사의 석축 역시 ‘큰 돌을 무겁게 쌓았으니 튼튼하다’는 설명만으로는 부족하다. 아래 돌과 위 돌이 접촉하는 방식, 부재끼리 연결되는 형태, 기둥이 받침돌에서 벗어나지 않도록 하는 장치가 각각 다른 역할을 한다.

2007년 연구는 이 구조들이 지진 에너지를 흡수하며 전체적인 균형을 이루는 것으로 해석했다. 그렇다고 그렝이법을 현대 건물의 면진장치와 똑같이 이해할 필요는 없다. 돌의 접촉면을 맞추는 기술과 기둥의 이탈을 막는 기술은 작동 방식이 다르다.

불국사의 흥미로운 점은 만능 장치 하나가 아니라, 여러 건축 기술을 전체 구조 안에서 함께 사용했다는 데 있다.

그런데 불국사는 왜 이런 구조를 만들었을까?

불국사는 토함산 기슭의 경사진 땅에 자리 잡고 있다. 이곳에 여러 건물을 배치하려면 평평한 공간을 확보해야 했고, 지형을 이용하면서 일부 구역은 석축을 쌓아 넓혀야 했다.

석축은 보기 좋은 경계선만이 아니었다. 그 위의 공간과 건물을 받치면서 뒤쪽 흙이 미는 힘도 견뎌야 하는 구조물이었다. 여기에 지반의 흔들림까지 더해지면 돌을 어떻게 배치하고 연결했는지가 중요해진다.

불국사 주변의 지형과 단층, 역사 속 지진 기록을 살펴본 황상일의 연구는 당시 건축가들이 지진으로 무너질 가능성을 인식하고 이에 대응하는 구조를 적용했을 것으로 분석했다.

물론 모든 돌이 오직 지진을 막기 위해 놓였다는 뜻은 아니다. 공간을 확보하고 무게를 지탱하며 종교적 세계를 아름답게 표현하는 여러 목적이 함께 있었다. 불국사의 석축은 그 요구들을 한자리에서 해결해야 했던 건축물이다.

1,200년 전 신라인이 정말 ‘내진설계’를 한 걸까?

오늘날의 내진설계는 예상되는 지진의 힘을 계산하고 정해진 기준에 따라 안전성을 검토하는 과정이다. 신라인들이 지금과 같은 계산법을 사용했다는 뜻으로 불국사의 기술을 설명하면 과장이 된다.

하지만 현대의 계산식이 없었다고 지형과 흔들림에 대응하는 건축 기술까지 없었던 것은 아니다. 남아 있는 구조를 조사한 연구는 불국사의 여러 석조 기법에서 내진 기능을 읽어냈다. 현대식 설계 기준을 적용한 건물이라는 말과, 지진에 대응하는 전통 기술이 있다는 말은 구분하면 된다.

처음의 학생 질문도 이 관점에서 다시 볼 수 있다. 그 질문이 학계의 발견을 이끌었다는 경위는 확인되지 않았지만, 돌의 모양을 이상하게 여기는 시선은 건축물을 이해하는 좋은 방법이다. ‘오래된 돌계단’으로 보면 지나치기 쉽지만, 왜 이렇게 다듬고 맞췄는지 묻기 시작하면 돌마다 맡은 일이 보인다.

불국사의 아름다움은 탑의 균형이나 처마의 곡선에만 있지 않다. 그 아래에서 흙과 건물의 무게를 받치는 석축, 자연석의 굴곡을 따라 다듬은 접촉면에도 담겨 있다.

“왜 돌을 이렇게 놓았을까?”라는 작은 질문은, 눈에 보이는 풍경 아래의 기술까지 바라보게 한다.

출처 및 참고자료

• 한국민족문화대백과사전 — 경주 불국사 청운교 및 백운교 — 계단 구성과 건축적·종교적 의미
• 국가유산 해설 HeritageWiki — 경주 불국사 청운교 및 백운교 — 문화유산 구조 설명
• 황상일(2007), 「불국사 지역의 지형특성과 불국사의 내진 구조」 — 대한지리학회지 42(3), 315–331

※ 초등학생의 정확한 방문 시기·학년과 질문이 연구로 이어졌다는 경위는 확인되지 않았다.