다마스쿠스 강
다마스쿠스 강(Damascus steel)은 과거 전투용 검 제작에 주로 사용되던 강철이며, 특유의 기이한 무늬와 높은 내구성으로 유명하였다. 중세 유럽에서는 가장 강력한 강재로 여겨졌으며, 실제로도 경도와 강도(剛度)가 매우 뛰어났다.
개요
다마스쿠스 강은 탄소 함유량의 부분적 차이로 인하여 물결무늬와 같이 미려한 층상구조(層狀構造)적 형상을 띄고 있다. 이러한 특성은 다마스쿠스로 만든 무기들에 예술품으로서의 가치를 불어넣었으며, 야금술에서 이슬람 문명보다 상대적으로 뒤처져 있던 유럽인들에게는 큰 충격을 주었다.
전체적인 탄소함량이 1.5%로 높았을 뿐만 아니라, Fe와 C의 혼합물[1]인 Iron carbide가 미세입자의 형태로 Fe 결정의 배열 구조에 혼합되어 있었다. 이러한 카바이드는 철의 냉각(소결) 과정 중 특정 방향으로 층을 이루며 하나의 띠를 형성하였고, 이것은 층상구조의 형성 원인 중 하나이다.
또한 텅스텐, 바나듐과 같은 특수 금속이 포함되었고, Fe가 Granule의 입상을 가진 상태로 특정 부분에 편재되었다. 이 중 바나듐은 철의 결정 형성에 관여하여 층상구조 형성에 기여하는 것으로 밝혀졌다.
정리하자면 기본적으로 높은 탄소 함량의 철과 특정 불순물(텅스텐, 바나듐 등)의 혼합, Iron carbide microparticle의 혼재와 철 과립으로 인해 소결 과정 중 띠 형태의 결정층(층상구조)과 독특한 무늬가 발생하고, 이로 인하여 경도가 상승하며 매우 단단한 칼이 된다는 것이다.
다만 현재의 다마스쿠스 검은 과거의 것과 조금 다른데, 과거에는 우츠 강이라 불리우는 인도산 광물로 다마스쿠스 강을 제조하였던 반면, 현대에는 다단계 단조와 접쇠 단조 또는 접층 단타를 통하여 다마스쿠스 강을 제조한다. 따라서 모습 / 성분에서 약간의 차이가 존재할 수 있다. [2] 그러나 성능 자체는 현대의 다마스쿠스 강이 뛰어날 가능성이 높다. 과거의 야금술이 아무리 뛰어나도 현대 야금술에는 미치지 못하기 때문이다.
언론을 통해 '로스트 테크놀로지'로 많은 이들에게 알려졌으나, 현재에는 제작 방식과 원리가 전부 밝혀진 상태이다.
역사
과거의 다마스쿠스 검
과거의 '다마스쿠스 검'은 3세기부터 17세기까지 생산되던 중동의 검을 말한다. 인도 지방에서 생산되는 우츠 강을 사용하여 제작되었으나, 인도의 철강 생산량이 저하되며 사장되었다. 당시에는 몬순 계절풍을 활용하여 도자기 제철법으로 생산되었던 것으로 추정중이다.
현대의 다마스쿠스 검과 다르게 접층 단타/접쇠 단조를 거치지 않고 단조 과정 이후의 자연적인 철의 소결을 통하여서 층상구조가 형성된다. 이것은 단지 무늬로써의 기능을 하는 것이 아니라, 검이 충격을 버텨내고 높은 강도를 가지게 해주는 역할을 한다. 카바이트 결정의 성장으로 경도가 올라가기 때문이다.
현대의 다마스쿠스 강
상술하였듯 현대의 다마스쿠스 강은 접층 단타/접쇠 단조를 거쳐 제작된다. 접층 단타는 검신을 늘리고 접는 과정을 수없이 반복해 인위적으로 층상구조를 만드는 것이다. 이러한 Forge weld 방식의 가공은 서로 다른 탄소 함유량을 가진 강재가 서로 층을 이루어 교대로 겹치게 만들어 아름다운 무늬를 만든다. 이러한 방식을 이용하면 칼에 아주 복잡한 무늬를 새길 수 있는데, 실력 있는 대장장이들은 칼에 십자가 모양, 복잡한 체크 모양의 층상구조를 구현해내기도 한다. 물론 그러한 칼의 제작에는 최소 몇 주 ~ 몇 달의 시간이 걸린다.
접쇠 단조 과정 중 강재를 빙글빙글 돌려 무늬를 만드는 방식도 있는데, 난이도도 굉장히 높고 검신의 강도를 약화시킨다는 단점이 있다.
단조 과정 이후 산성의 용액을 이용해 침식시키면, 과거의 다마스쿠스 강과 비슷한 형태의 무늬가 나온다.
과거 VS 현대
유튜브 자료
현대적인 방식으로 인공적인 다마스쿠스 검(패턴웰디드 다마스쿠스)을 제조하는 영상이다. 참고로 한국 기술자이다.