[온돌] 따뜻하다 못해 뜨거운 우리나라의 온돌!! 구조와 원리를 알아보자~

 

 

 

[온돌] 따뜻하다 못해 뜨거운 우리나라의 온돌!! 구조와 원리를 알아보자~

온돌은 무엇인가?
한국 고유의 난방법으로 우리 민족의 생활습관과 밀접한 관계가 있으며, 모든 특정 계층이 아닌 대부분의 백성들이 사용했다. 온돌의 원리는 열의 전도를 이용한 것인데, 방바닥 밑에 깔린 넓적한 돌(구들장)에 화기를 도입시켜, 온도가 높아진 돌이 방출하는 열로 난방하는 것으로 전도에 의한 난방 이외에 복사난방과 대류난방을 겸하고 있다. 이와 같은 원리로 난방을 하는 곳은 중국의 동북부와 몽골의 일부인데, 중국 동북부에서는 방의 일부 즉 잠자는 곳에만 설치하고, 몽골에서는 파오바닥에 이것을 이용한다.

 

 

온돌의 기원

우리나라에서 온돌이 언제부터 설치되기 시작하였는지는 확실히 알 수 없다. 기록을 살피면 <구당서>에 기록된 장갱(長坑), <삼조북맹회편>의 캉 및 갱 송(宋)나라 서긍(徐兢)이 쓴 <고려도경>에는 화갱(火坑)이라 하였고, 한국의 <동국이상국집>에는 난돌이라고 하여 이름이 각각 다르다. 그렇기 때문에 기록상의 것이 확실하게 온돌이라고 할 수는 없지만 추측해보자면 우선 함경북도 웅기지방의 청동기시대 움집에서 발견된 구들의 흔적을 예를 들수 있다, 하지만 이것은 아직 불확실한 단계의 자료일 뿐이다. 그러나 그때 구들의 구조법이 시험되고 있었다는 사실 자체는 부인할 수가 없을 것이다. 중국 문헌 <구당서>에 "고구려인들은 겨울에 구덩이를 길게(장갱(長坑)) 파고 밑에서 불을 때서 따뜻함을 유지한다"는 기록이 남아 있으며 구들을 중국에는 없는 고구려적인 특색으로 표현한다.

 

 

온돌의 구조와 원리

온돌의 원리는 열의 전도를 이용한 복사 난방 방식의 일종이다. 방고래를 통해 화기(火氣)를 보내 달궈진 구들이 방출한 열로 난방을 하는 것이다. 방바닥을 고루 덮여주기 때문에 습기가 차지 않고 화재에도 안전하다. 그러나 우리나라의 재래식 온돌은 실내 기후는 비교적 쾌적하게 유지할 수 있으나 아궁이와 굴뚝 등을 통해 손실되는 열량이 많기 때문에 실제 열효율은 30%에 불과하여 에너지 면에서는 매우 불리한 방식이다. 그러므로 난방만을 하였을 때의 비효율적인 면을 보완하기 위하여 취사도 함께 할 수 있도록 한 것이다. 이러한 에너지 효율적인 면도 고려하여 이중 효과를 얻도록 한 것이야말로 선인들의 지혜라고 할 수 있다.

 

 

온돌이 오랫동안 온기를 유지할 수 있는 비결은 바로 구들장의 재료인 돌의 선정이다. 우리 선조들은 주위의 여러 돌 중에서 특별히 운모를 골랐다. 운모는 화성암과 변성암에서 흔히 발견되는 광물로 층상구조로, 백운모, 소다운모, 흑운무, 진발다이트 등으로 나뉜다. 이중 특히 백운모는 열이나 전기가 잘통하지 않는 절연체다. 이런 이유로 다리미 바닥 안에는 백운모가 들어있다고 정순신은 설명했다.

 

절연체인 백운모 구들장은 아래의 뜨거운 열기를 한꺼번에 방 안으로 내뱉지 않게 해준다. 또한 구들장은 아랫목과 윗목의 두께가 다르다. 이는 아랫목의 경우 불을 지피는 아궁이와 가깝기 때문에 너무 뜨거워질 수 있어 두꺼운 돌을 쓰고 여기에 진흙도 두껍게 바른다. 이 때문에 아랫목의 구들장은 많은 양의 열을 저장할 수 있다. 한편 윗목의 구들장은 얇게 해 빨리 가열되도록 했다. 아랫목과 윗목의 온도차를 가능한 한 줄일 수 있도록 한 것이다.

이것은 방이 식을 때도 마찬가지다. 아궁이에서의 열 공급이 중단된 후에 아랫목에 저장된 얼이 점점 방출되면서 고래에서의 대류로 인해 윗목의 구들장도 급속히 냉각되지 않는다. 이처럼 온돌은 과학적인 지식의 산물이다.

[출처] [온돌] 따뜻하다 못해 뜨거운 우리나라의 온돌!! 구조와 원리를 알아보자~|작성자 인천노인전문병원