오늘날의 도로는 과거의 도로보다 더욱 단단하다. 과거의 도로는 사람의 발, 말발굽, 나무바퀴가 디뎠지만 오늘날의 도로는 트럭과 SUV가 달린다. 새로운 교통수단이 발명되면 도로도 그에 맞게 바뀐다. 때문에 과거의 자갈길은 지금 아스팔트제 간선 고속도로가 되었다. 극한 기후와 이산화탄소 등의 문제로 인해 도로는 앞으로도 진화할 수밖에 없을 것이다. 때문에 공학자들은 미래에도 교통을 계속 유지하기 위해 첨단 해결책을 모색 중이다. 도로가 걸어온, 그리고 앞으로 걸어갈 기나긴 길을 알아보자.
뒤돌아본 과거
1. 돌과 벽돌
지금으로부터 10,000여년전부터 인간들은 음식을 운반하고 적을 공격하기 위해 나무를 베고 풀을 불질러 가며 길을 내기 시작했다. 그러나 도시의 교통 효율을 높이는 포장도로는 기원전 3000년경 메소포타미아에서 발명되었다. 노동자들은 똑같은 규격의 흙벽돌을 수천 장을 찍어내 말린 다음, 타일처럼 지면에 깔아 이 최초의 포장도로를 만들었다. 소 등 큰 동물이 밟을 때 도로가 꺼지는 것을 막기 위해, 벽돌 사이에 역청을 발라 결합시켰다. 역청은 접착력이 있는 석유로, 요즘도 아스팔트 공사 때 결합제로 쓰고 있다. 그러나 고대인들은 이 포장 도로를 그리 좋아하지 않았다. 제작에 많은 노동력이 들기 때문이었다. 그래서 종교적으로 중요한 도로나 군사적으로 중요한 도로만 포장했다.
모든 길은 로마로 통한다지만 도로 건설 기술은 그렇지 않다. 그러나 로마 제국은 고대 국가중 가장 길고 내구성 뛰어난 도로를 만든 나라 중 하나였다. 건축가들은 도로의 안정성을 높이기 위해 지면에 돌과 자갈을 깔았다. 도시나 기타 주요 지역 근처의 도로는 더 아름답게 보이기 위해 단단한 돌을 깔았다.
서기 100년경 전성기를 맞은 로마 제국은 총연장 8만km의 포장도로가 있었다. 덕택에 로마의 군인들과 상인들은 유럽과 소아시아 각국으로 신속히 이동할 수 있었다. 이 도로 중 일부는 오래 되었지만 아직도 사용할 수 있다. 당시 로마에서부터 이탈리아 동해안까지 이르는 560km 길이의 도로를 <비아 아피아>라고 부른다. 이 <비아 아피아>의 일부 구간에는 현재도 자동차가 다닌다. 2000년 넘게 사용되었지만 보수 공사는 크게 필요치 않았다.
2. 경사진 진흙길
1700년대 영국에서 산업 혁명이 시작되면서 지방자치단체들은 포장도로를 늘리기 시작했다. 포장도로의 건설비는 통행료를 징수해 얻었다. 이러한 유료 도로는 시골까지 늘어났다. 런던에서 출발해 잉글랜드와 스코틀랜드의 도시까지를 연결했다. 그러나 대부분의 포장도로는 진흙 위에 쌓아올린 돌로 되어 있었다. 덕분에 조금만 비가 와도 보기 싫고 위험하기까지 한 진흙탕이 되어버리고 말았다.
토목 기사 존 메트칼프가 이를 해결할 계획을 내놓았다. 그는 새 도로의 양측면에 적절한 경사와 깊은 배수로를 냈다. 이로서 빗물을 배수하고 지반 침하를 막을 수 있었다.
메트칼프는 이러한 설계 변경의 유용성을 입증하기 위해 많은 노력을 한 것으로도 유명하다. 소년 시절부터 맹인이었던 그는, 어떤 대령에게 런던까지 누가 빨리 갈 수 있는지 경주를 해 보자고 제안했다. 대령은 마차를 타고 움직였으나 메트칼프는 도보로 움직였다. 그러나 대령은 비포장 도로로 움직였고, 메트칼프는 자신이 만든 포장도로로 움직였기에 대령을 이길 수 있었다.
3. 다진 자갈과 아스팔트
19세기의 스코틀랜드 엔지니어인 존 맥아담은 영국 최고의 도로도 아직 울퉁불퉁하다는 데 실망하고, 새로운 해결책을 제시했다. 기존의 작고 둥근 돌 대신, 큰 바위를 쪼개 만든 작고 모난 돌을 도로 포장에 사용하고, 이를 압착시켜 표면을 고르게 다졌다. 이러한 맥아담 도로는 기존의 도로보다 내구성과 내후성이 우수했고, 마차로 달릴 때에도 차량에 무리를 덜 주었지만 그래도 좀 울퉁불퉁했다.
그래서 1870년대, 미국 엔지니어들은 결합제로 알려진 역청-아스팔트 혼합물의 특허를 냈다. 석유에서 얻은 역청-아스팔트와 자갈, 모래를 섞어 만든, 더욱 표면이 매끄러운 도로 포장재였다. 이후로 도로의 단면 모습은 크게 변하지 않았다. 일단 도랑을 파고 다진 흙을 바닥에 깐 다음 그 위에 부순 돌을 깔고, 그 위에 콘크리트나 아스팔트를 15cm 정도의 두께로 깐다. 주간 고속도로 같이 더 큰 하중을 견뎌야 하는 도로는 토대에 돌을 한 겹 더 깔기도 한다.
4. 많은 아스팔트
20세기에 들어오면서 미국은 현대적인 도로를 깔기 시작했다. 비포장도로는 사라지고 단단한 콘크리트제 도로가 생겨났다. 그러나 1923년 뉴욕과 샌 프란시스코를 이은 링컨 고속도로와 같은 장거리 도로는 시골의 비포장 도로보다 나을 바가 없는 경우도 많았다. 1919년 호송대를 이끌고 이 링컨 고속도로를 달리던 드와이트 D. 아이젠하워 중령은 더 나은 도로를 전국에 깔고 싶어했다. 그래서 그는 대통령이 된 이후 주간 고속도로 체계를 설치하기 시작했다. 30년에 걸쳐 72,000km에 달하는 포장도로를 전국에 설치한 것이다.