헤르쿨라네움 두루마리, 마침내 해독되다: AI가 완성한 2000년의 기다림

AI와 싱크로트론이 고대의 침묵을 깨뜨렸다. 물리적으로 단 한 번도 펼쳐지지 않은 두루마리를 처음부터 끝까지 읽어낸 이 기술이, ‘잃어버린 지식의 복원’에 어디까지 닿을 수 있는가.

도입: 화산이 보존하고, 화산이 봉인한 도서관

기원후 79년 8월 24일, 베수비오 화산이 폭발했다. 폼페이가 화산재에 묻히는 사이, 인근 헤르쿨라네움은 섭씨 500도를 넘는 화쇄류에 덮였다. 이 극단적인 열기는 도시 전체를 소각했지만, 역설적으로 한 곳만은 예외였다. 후대에 ‘파피루스 별장(Villa dei Papiri)‘으로 불리게 될 어느 귀족의 저택에는 약 1,800점의 파피루스 두루마리가 보관되어 있었다. 열기는 두루마리를 탄화시켜 마치 작은 목탄 통처럼 만들었고, 그 덕분에 부식되지 않고 오늘날까지 살아남았다.

그러나 살아남았다는 것이 곧 읽을 수 있다는 의미는 아니었다. 두루마리는 너무나 취약해져서 펼치는 순간 부스러졌다. 18세기 발굴 이후 수백 년간 학자들은 조금씩 해체하는 방식으로 일부 내용을 겨우 읽어냈지만, 두루마리 대부분은 손대는 것 자체가 금지된 상태로 보관실에 잠겨 있었다. 고대 그리스·로마 철학의 방대한 저장고가 바로 눈앞에 있으면서도, 닿는 순간 사라져버릴 운명이었다.

그 교착 상태를 깨뜨린 것이 Vesuvius Challenge다. 켄터키 대학교 브렌트 실스(Brent Seales) 교수, 기술 투자자 나트 프리드먼(Nat Friedman), 다니엘 그로스(Daniel Gross)가 공동으로 설계한 이 오픈 경쟁은 전 세계 연구자와 개발자들에게 X선 단층촬영 데이터를 공개하고 잉크를 읽어내는 알고리즘을 개발하도록 초청했다. 2023년 시작된 이후 수십 명의 수상자가 나왔고, 우승자 중 상당수는 나중에 핵심 연구팀의 일원이 되었다. 그리고 2026년 6월 25일, 마침내 역사적인 발표가 이루어졌다.

기술의 해부: 싱크로트론과 머신러닝이 만든 가상 고고학

이번 성과의 핵심은 두 가지 기술의 결합이다. 하나는 프랑스 그르노블의 유럽 싱크로트론 방사선 시설(ESRF)에서 수행된 고해상도 위상 대비 X선 마이크로토모그래피(phase-contrast X-ray microtomography)이고, 다른 하나는 탄화된 파피루스 위의 희미한 잉크 흔적을 탐지하도록 훈련된 머신러닝 알고리즘이다.

전통적인 X선 촬영은 밀도 차이를 포착한다. 뼈는 살보다 밀도가 높기 때문에 의료 CT에서 뚜렷하게 나타난다. 그러나 헤르쿨라네움 두루마리의 문제는 잉크와 파피루스가 모두 탄소 기반이라는 점이다. 탄화 과정을 거치고 나면 두 물질의 밀도 차이가 거의 사라져 일반 X선으로는 잉크가 보이지 않는다. 위상 대비 X선은 이 문제를 다르게 접근한다. 밀도 차이 대신 X선 빔이 물질을 통과할 때 발생하는 위상 변이(phase shift)를 측정하는 방식이다. 이 기법은 미세한 구조적 차이에 훨씬 민감하게 반응하며, ESRF의 ID19 빔라인은 세계 최고 수준의 에너지 밀도와 가간섭성(coherence)을 제공해 이 방식을 실현 가능하게 만들었다.

촬영 자체는 시작일 뿐이었다. 3차원 X선 데이터에서 실제 두루마리의 층위를 컴퓨터상에서 가상으로 ‘펼치는’ 작업이 필요했다. 두루마리는 수십 겹으로 말려 있고 각 층은 변형, 파열, 접힘의 흔적을 담고 있다. 연구팀은 두루마리의 3D 구조를 역추적해 각 층을 별도의 평면으로 분리하는 알고리즘을 개발했다. 이를 가상 전개(virtual unrolling)라고 부른다.

그다음이 핵심 관문이었다. 가상 전개된 표면 위에서 잉크 흔적을 식별하는 일이다. 탄화된 파피루스 위의 탄소 기반 잉크는 육안으로도, 단순 이미지 처리로도 거의 보이지 않는다. 연구팀은 컨볼루션 신경망(CNN) 계열의 모델을 훈련시켜 이 미묘한 질감 차이를 감지하게 했다. 훈련 데이터는 부분적으로 이미 알려진 글자 패턴과 수천 시간의 수동 주석 작업에서 나왔다. 모델은 잉크가 있는 영역과 없는 영역 사이의 표면 질감, 높이 프로파일, 위상 값의 미묘한 차이를 학습해 파피루스 위의 문자를 점차 드러냈다.

PHerc. 1667은 약 1.4미터 길이의 파피루스에 22개 열(column)로 고대 그리스어 텍스트를 담고 있다. 두루마리의 첫 글자부터 마지막 글자까지 연속적으로 읽어낸 것은 이번이 처음이다. 이전의 성과들은 특정 열이나 단편 해독에 그쳤지만, 이번에는 전체 문서를 처음부터 끝까지 완전히 재현했다는 점에서 질적으로 다르다.

연구팀은 모든 데이터, 코드, 재구성된 표면 모델을 크리에이티브 커먼즈 라이선스 하에 공개했다. 이는 단순한 투명성을 넘어 전략적 선택이다. 오픈 데이터는 전 세계 연구자들이 자신의 분석 도구를 가져와 동일한 데이터에 적용할 수 있게 한다. 복수의 독립적 검증이 동시에 진행되는 구조는 단일 연구팀이 결과를 독점하는 것보다 오류 발견 속도를 훨씬 높인다.

해독된 내용: 스토아 철학의 귀환

PHerc. 1667이 담고 있는 것은 윤리학에 관한 철학적 논고다. 텍스트 분석 결과, 강력한 스토아 철학의 흔적이 확인됐다. 특히 눈에 띄는 것은 스토아 철학의 핵심 인물 크리시포스(Chrysippus)의 조카 아리스토크레온(Aristocreon)에 대한 언급이다. 크리시포스는 기원전 3세기에 활동한 스토아 철학의 사실상 체계화자로, 그의 조카가 등장한다는 사실은 이 문서가 스토아 학파 내부의 논쟁 혹은 교육 문헌일 가능성을 강하게 시사한다.

문서는 기원전 2세기로 편년된다. 핵심 주제 중 하나는 인간 본성으로부터의 이탈과 실천적 지혜(phronesis)의 획득이다. 스토아 철학에서 실천적 지혜는 단순한 지식이 아니라 이성에 따라 행동하는 능력, 즉 덕(virtue)의 가장 근본적인 형태다. 텍스트는 이를 달성하는 방법론, 그리고 그 과정에서 인간의 일반적 충동과 어떻게 결별해야 하는지를 다루는 것으로 보인다.

이 발견의 역사적 의미는 두 겹이다. 첫째, 스토아 철학 원전 자료는 절대적으로 부족하다. 크리시포스는 수백 권의 저작을 남긴 것으로 알려져 있지만 현재 전해지는 것은 단편들뿐이다. 그의 조카가 등장하는 1차 문서의 발견은 스토아 학파 내부 역학과 이론 전개를 이해하는 데 직접적인 기여를 한다. 둘째, 이 텍스트는 아마도 공개적으로 유통된 적이 없는 내용일 가능성이 높다. 헤르쿨라네움의 파피루스 별장은 에피쿠로스 학파 철학자 필로데모스(Philodemus)와 관련된 것으로 추정되어 왔지만, 스토아 텍스트의 등장은 이 도서관이 더 폭넓은 철학 전통을 포괄했음을 보여준다.

이번에 추가 성과도 있었다. PHerc. Paris 4로 알려진 두루마리에서 3D X선 데이터 내에서 잉크가 직접 육안으로 확인되었다. 이전에는 알고리즘의 해석을 통해서만 간접적으로 확인됐던 내용이 이제 원시 데이터에서도 명확히 보인다는 뜻이다. 이는 기술의 신뢰성을 한 단계 더 높이는 독립적 검증 사례다.

또한 PHerc. 139에서는 제목과 저자 귀속이 밝혀졌다. 이 두루마리는 필로데모스의 ‘신들에 관하여 제8권(On Gods, Book 8)‘으로 확인됐다. 필로데모스는 에피쿠로스 학파 철학자이자 수사학자로, 그의 저작 상당수가 헤르쿨라네움에서 발견되어 왔다. 그러나 이 특정 저작의 제목과 권호가 확인된 것은 이번이 처음이다. 이 발견은 도서관 전체의 분류 체계를 재구성하는 데 중요한 참조점이 된다.

세 가지 성과를 종합하면, 이번 연구는 단일 두루마리 해독에 그치지 않는다. 방법론의 유효성을 여러 두루마리에 걸쳐 교차 검증하고, 과거 해독 결과를 재확인하며, 새로운 저자 귀속 정보를 추가했다. 이것은 단발성 성취가 아니라 체계적 해독 파이프라인의 실증이다.

Vesuvius Challenge 모델과 ‘수백 개의 봉인된 미래’

Vesuvius Challenge의 구조는 전통적인 학술 연구 모델과 근본적으로 다르다. 전통 모델에서는 연구팀이 데이터를 독점하고, 논문 발표 전까지 방법론을 공개하지 않으며, 경쟁은 학술지 게재를 둘러싼 암묵적 레이스 형태로 진행된다. Vesuvius Challenge는 이것을 뒤집었다.

핵심 데이터가 처음부터 공개됐고, 상금 구조가 구체적인 기술적 마일스톤에 연결됐으며, 경쟁자들의 성과가 실시간으로 공개 게시판에 올라왔다. 이 구조는 세 가지 효과를 낳았다. 첫째, 다양한 배경의 참여자들이 유입됐다. 컴퓨터 과학자, 고전학자, 의료 영상 전문가, 취미 프로그래머가 같은 문제를 서로 다른 각도에서 공격했다. 둘째, 좋은 아이디어가 빠르게 복제되고 개선됐다. 한 팀의 접근법이 공개되면 다른 팀이 이를 기반으로 다음 단계를 시도했다. 셋째, 대회 수상자들이 핵심 연구팀으로 흡수됐다. 경쟁과 협력의 경계가 유동적이었던 것이다.

이 모델의 성과는 수치로도 확인된다. 전통적인 고전학 방법론으로 해독할 수 없었던 두루마리가 수년 내에 완전 해독됐고, 참여 인원과 시간 대비 결과물의 밀도는 단일 기관이 수십 년 동안 투자해 얻을 수 있는 것과 비교하기 어려울 정도다.

이제 시선은 앞으로 향한다. 헤르쿨라네움에는 아직 수백 개의 봉인된 두루마리가 남아 있다. 파피루스 별장이 완전히 발굴되지 않았다는 사실을 감안하면, 땅 아래 더 많은 두루마리가 있을 수도 있다. 현재 기술의 속도와 정확도가 계속 개선된다면, 체계적인 해독이 불가능한 일이 아니다. 고대 그리스 비극 작가들의 분실된 작품, 알렉산드리아 도서관에서 유통됐을 텍스트의 사본, 로마 공화정 말기의 정치 문서가 이 도서관 어딘가에 잠들어 있을 가능성이 제기되고 있다.

그러나 낙관주의는 절제되어야 한다. 모든 두루마리가 PHerc. 1667처럼 양호한 보존 상태인 것은 아니다. 탄화 정도, 보관 조건, 물리적 변형의 수준이 두루마리마다 다르다. 알고리즘이 학습한 패턴이 모든 케이스에 동일하게 적용될 수 없고, 일부 두루마리는 훨씬 더 많은 수작업 분석이 필요할 것이다. 또한 텍스트를 읽어냈다고 해서 그 내용을 학문적으로 해석하는 것은 별개의 작업이다. 새로 등장하는 고대 그리스어 텍스트는 전문적인 고전학자의 번역과 맥락화 없이는 제 가치를 발휘할 수 없다.

결론: 기술이 여는 고대의 서랍

2000년 넘게 봉인되어 있던 두루마리가 처음부터 끝까지 읽혔다. 이것은 인류가 한 번도 경험하지 못한 종류의 성취다. 고대 유물을 파괴하지 않고, 심지어 만지지도 않은 채, 디지털 공간에서 완전히 재구성해 읽어냈다.

기술적 관점에서 이번 성과는 하드웨어(유럽 싱크로트론의 빔라인), 알고리즘(머신러닝 기반 잉크 탐지), 데이터 파이프라인(가상 전개), 그리고 인적 구조(오픈 경쟁)의 네 가지가 동시에 맞아떨어진 결과다. 어느 하나가 빠졌어도 이 성취는 불가능했을 것이다.

역사적 관점에서 이 발견은 서구 철학 전통의 사각지대를 밝힌다. 스토아 윤리학의 원전이 늘어나고, 헬레니즘 시대 철학자들의 직접적인 목소리가 복원될수록, 우리가 알고 있는 고대 사상의 지도는 수정될 것이다. 지금 우리가 읽는 플라톤, 아리스토텔레스, 에픽테토스의 스토아 전통은 사실 빙산의 일각일 수 있다.

가장 중요한 것은 이 기술이 반복 가능하다는 점이다. PHerc. 1667은 방법론의 증명이었다. 다음 두루마리는 더 빠를 것이고, 그다음은 더 빠를 것이다. 닫혀 있던 고대의 서랍이 하나씩 열리고 있다.

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