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칠불사 아(亞)자방 구들의 비밀 목록

조회 : 7286 | 2006-11-15


어머니의 품속 같은 구들


어느 듯 아름다운 노랫소리를 자랑하던 풀벌레들이 모습을 감추고 붉게 물든 단풍이 아름다운 자태를 더욱 뽐내는 가을이 점점 깊어져 가네요. 해가 서산으로 넘어가면 때를 기다렸다는 듯이 목덜미를 파고드는 찬바람은 옷깃에 손이 저절로 가도록 하고, 방안 깊숙이 잦아드는 찬기는 아궁이에 불을 지핌과 동시에 따뜻한 온기에 자리를 내주고 조용히 사라지지요. 찬바람이 불기 시작하는 이맘때가 되면 따스함을 고이 간직한 구들장의 아랫목에서 뒹굴던 어린 시절 그리워지는군요.



전통가옥


‘구들’이란? ‘구운 돌’의 순수한 우리말이며, ‘구들장’은 방바닥을 만드는 얇고 넓은 돌을 말합니다. 신석기 시대 이전의 유물에서 구들의 흔적이 나오는 것으로 보아 그 이전부터 널리 이용되어 왔으리라 추정하고 있습니다. 우리 전통의 집들은 난방을 위한 구들과 냉방을 위한 마루가 균형 있게 결합된 구조를 갖추고 있습니다. 이것은 우리나라가 대륙성 기후와 해양성 기후가 공존하는 위치에 있기 때문에 더위와 추위를 동시에 이겨내기 위한 우리민족의 독특한 주거 형식이죠.

특히, 구들은 밥을 지음과 동시에 난방을 할 수 있어 과학적이고 효율적인 우리민족만의 독보적인 난방방식입니다. 특히, 구들을 이야기할 때 부뚜막을 빼놓을 수 없죠. 구들은 사실 부뚜막의 열기를 실내까지 끌어들이기 위한 방법으로 조상들의 오랜 경험과 많은 시행착오를 통한 끈질긴 노력으로 탄생한 것입니다. 이렇게 태어난 구들은 오랜 세월을 지내오면서 우리민족의 의식주 생활 전반을 지배하고 주거문화를 형성하는 기틀이 되었으며, 우리민족을 길러주고 언제나 안락함과 포근함을 느끼게 해주는 어머니의 품속과도 같은 존재였습니다.



구들장


구들속의 과학적 원리를 찾아서


그러면 구들에는 어떤 과학적인 원리가 숨겨져 있을까요? 구들은 열의 대류와 전도를 이용한 것으로 아궁이에 불을 지피면 열용량이 큰 구들장에 열이 저장되었다가 방출되면서 방을 따뜻하게 데워주는 것이죠.

자! 이제 구들의 과학적인 원리를 알아보기 위하여 ‘아궁이’에 불을 지펴 볼까요? 먼저 아궁이는 부엌의 바닥과 높이를 같게 하여 산소가 잘 들어갈 수 있도록 하였죠. 아궁이에 땔감을 넣고 불을 붙이면 뜨거워진 공기가 아궁이 속의 ‘후렁이(불주머니)’ 위쪽으로 빠르게 상승하게 됩니다. 이때 후렁이의 체적이 일정하므로 후렁이 안의 공기의 압력이 높아지게 되죠. 따라서 뜨거워진 공기는 자연스럽게 압력이 낮은 구들 안의 ‘구들개자리(열주머니)’ 속으로 자연스럽게 들어가게 됩니다. 이 과정에서 열기를 간직한 공기는 ‘부넘기(불고개)’의 좁은 통로를 지나가게 되는데 공기나 물과 같은 유체는 지나가는 길이 넓은 곳에서 좁은 곳으로 이동하게 되면 속력이 빨라지고 압력은 낮아집니다. 이것을 ‘베르누이의 정리’라고 하는데 우리 조상들은 훨씬 이전에 이러한 과학적 사실을 알고 있었던 것이죠

 

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과학원리


다음은 열기를 간직한 공기가 구들개자리로 들어가게 되죠, 그러면 속력이 급격히 떨어지면서 천천히 소용돌이와 같은 기체의 흐름(와류)이 생기면서 속도가 조절됩니다. 따라서 일시에 ‘고래’ 쪽으로 열기가 이동되지 않고 구들개자리에서 잠시 머물게 되죠. 이처럼 구들개자리는 열기를 저장하는 창고 역할을 한답니다. 그리고 대류로 인하여 구들장 바로 아래를 지나는 열기는 구들장을 데우면서 여러 갈래의 고래로 진입한 후 방 전체를 골고루 따뜻하게 해줍니다.

고래는 여러분들도 짐작했듯이 옆에서 보면 아궁이 쪽이 넓고 굴뚝 쪽으로 갈수록 점점 좁아지는 모양으로 바다 동물인 고래의 배를 연상시켜 고래라고 부른답니다. 고래의 끝 부분에는 바람막이가 있어 반대쪽에서 불어 들어오는 바람을 막아주죠. 여러 개의 각 고래에서 나온 공기는 바람막이를 넘어 ‘고래개자리’에 잠시 머물게 되고 이때 남아있던 열기가 고래개자리 위쪽의 구들장을 가열한 후 연도를 서서히 통과하여 실외의 ‘굴뚝개자리’로 흘러간 다음 굴뚝을 통해 바깥으로 방출되는 것입니다. 어때요, 구들은 친구들이 생각한 것보다 복잡한 구조이지만 굉장히 과학적이죠?



정면도


가장 효율적인 난방방식인 구들의 우수성


여러분은 TV나 영화를 통하여 가끔 서양의 난방 방식인 벽난로를 본 적이 있을 겁니다. 보기에는 멋스러워 보이고 낭만적으로 보이지만 벽난로는 실내에서 직접 땔감을 태우기 때문에 실내의 산소량이 부족하고, 공기 속에 재와 같은 입자들이 떠돌아다니기 때문에 사실 인체에는 해로운 면이 많죠. 여기에 비하면 구들은 구들장을 달궈 바닥을 간접적으로 난방하는 방식이라 방의 공기가 항상 맑고 쾌적하답니다. 더군다나 구들방을 만드는데 필요한 구들돌과 황토 그리고 불을 지피는 연료인 나무 등은 자연에서 쉽게 구할 수 있는 재료였기에 구들은 그 자체가 자연이죠. 또한, 구들을 보면 조상들이 열에 대한 지식이 상당한 수준이었다는 것을 알 수 있어요.

구들장으로 사용하는 돌은 특별히 운모를 이용하였는데 절연체인 운모는 뜨거운 열기를 한꺼번에 방 안으로 내뱉지 않고 서서히 전달해주는 특성을 가지고 있습니다. 그리고 구들장은 아랫목과 윗목의 두께가 다르게 하였습니다. 이는 아랫목의 경우 불을 지피는 아궁이와 가깝기 때문에 너무 뜨거워질 수 있어 두꺼운 돌을 쓰고 여기에 진흙도 두껍게 바르죠. 이 때문에 아랫목의 구들장은 많은 양의 열을 저장할 수 있답니다. 한편 윗목의 구들장은 얇은 것을 사용하여 빨리 가열되도록 했습니다. 그렇게 하여 아랫목과 윗목의 온도차를 줄일 수 있도록 한 것이죠. 이것은 방이 식을 때도 마찬가지로 아궁이로부터 열 공급이 중단된 후에 아랫목에 저장된 열이 서서히 방출되면서 고래에서의 대류로 인해 윗목의 구들장도 급속히 냉각되지 않도록 한 것입니다.

열의 이동경로


마지막으로 조상들은 굴뚝 하나에도 세심한 배려를 하였습니다. 굴뚝 중간쯤에 굴뚝을 막고 열 수 있는 칸막이를 설치하여 아궁이에서 가열을 할 때에는 열어두었다가, 가열이 종료된 이후에는 막아 두어서 열기를 간직한 뜨거운 공기가 쉽게 밖으로 빠져나가지 못하도록 하였습니다. 이 장치는 크기는 작지만 실제로 그 역할은 상당히 커죠. 이와 같이 구들에 사용된 과학적 지식은 그 어떤 과학 발명품과 비교해도 손색이 없을 정도로 뛰어납니다.

지금은 연료의 변화와 난방 설비 수준의 향상으로 아궁이의 모습은 사라지고 있으나 방바닥을 덥혀 따뜻함을 얻는 구들의 옛 정취는 우리의 주택에서 빼놓을 수 없는 요소로 남아 있습니다. 근래에 들어서 우리 고유의 전통 난방방식인 구들에 대한 관심이 다시 높아지고 있으며, 구들형식의 황토방 등에 대한 찬사가 이어지고 있답니다. 또한 입식생활을 해 온 서양에서도 구들과 같은 간접적인 바닥 난방방식에 대한 연구가 한창이라고 하네요. 세계적으로 유명한 브리태니커 사전에도 한국의 전통 난방법이라는 설명의‘Ondol(온돌)’이란 단어가 있을 정도죠. 친구들, 추위가 조금씩 우리 곁으로 다가오고 있는 것 같습니다. 그렇다고 너무 웅크리고 있지만 말고 추울수록 활동을 많이 하는 것이 건강에도 도움이 된답니다. 추위는 여러분 앞에서 결코 장애물이 될 수 없을 테니까요!

★경북대학교사범대학교부설고등학교 이찬희 선생님


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