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전세계 고급주택의 상징..어라? 우리것이네

조회수 2020. 10. 20. 11:30 수정
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안녕하세요. 허생원(許生員)입니다. 오늘은 온돌의 우수성에 대해 알아봅니다.


온돌은 우리 고유의 난방장치입니다. 바닥난방은 우리나라를 비롯해 유럽, 몽골, 만주 일대에서 발견되지만, 만주를 제외한 대부분은 사용자들이 쇠망해 자취를 감추었죠. 유일하게 온전히 계승하고 발전한 곳은 우리뿐입니다.


온돌은 땅을 원형으로 판 뒤 바닥에 돌을 깔고 가운데에 『화덕』을 만들어 지붕을 올린 움집형태의 『수혈주거(竪穴住居)』에서 발생됐습니다. 한국고대국가인 ‘북옥저’가 발명했다는 것이 학계정설입니다. 수혈주거 아궁이에 『외줄고래』를 깔아 취사와 난방을 겸하는 부분온돌인 『쪽구들』이 설치됐습니다.


이후 지상가옥에 접목되어 고려 중기쯤 전체온돌인 『온구들』로 발전했습니다. 두툼한 『구들장』이 달궈지기 힘들지만 일단 가열되면 식지 않아 난방효과가 좋았습니다. 이후 한옥에서 현대식 주택으로 개량되면서 지금의 『온돌식보일러』가 설치됩니다.

온돌은 전세계 난방형태 중에서 탁월한 우리 고유의 문화유산

난방장치는 연료를 직접 태우는 『연소난방』, 방열보일러를 통한 『증기ㆍ온수난방』, 공기가열을 통한 『온풍난방』, 온수파이프를 통한 『복사난방』 등으로 구분됩니다.


● 『연소난방』: 바닥식 난방으로 직접난방과 기구난방이 있습니다. 실내 공간을 신속하게 데우기 위해 방사열을 이용하고, 전체 온도를 높이기 위해서는 대류열을 이용합니다.


① 바닥식 직접난방은 우리나라 『화로&화덕』, 일본 『이로리(Irori)&코타츠(Kotatsu)』, 이란 『코시(Kolsi)』 등입니다. 열원을 직접사용해 빠른 열전달효과가 있는 반면, 그을림, 환기, 짧은 발열의 한계가 있습니다.


② 바닥식 기구난방은 『난로』처럼 연료를 직접 연소시켜 열원을 얻는 난방기구입니다. 연통으로 유해가스 배출이 원활하지만, 열효율은 낮습니다.


● 『증기ㆍ온수난방』: 실내에 방열기를 설치한 뒤 증기나 온수를 보내는 난방입니다. 방열기는 보통 대류방열기와 복사방열기로 구분하는데, 라디에이터는 대류와 복사열을 모두 사용합니다.


① 『라디에이터』는 뜨거운 공기를 바닥 아래로 데우는 고대 로마의 『하이포코스트(Hypocaust)』에서 유래됐습니다. 러시아에서 페치카와 파이프 열교환기를 결합해 1855년 발명됐습니다.


② 보일러는 다양한 화기로 물을 가열해 대기압을 넘는 증기, 온수를 발생시켜 공급하는 장치입니다. 『증기보일러』는 공장의 난방에 사용되며, 『온수보일러』는 지역난방에 사용됩니다.


● 『온풍난방』: 보일러 또는 방열기에서 만들어진 따뜻한 공기로 난방을 합니다. 가열된 공기가 자연대류 혹은 송풍기를 통해 순환합니다. 온풍기를 통해 소형주택은 물론 대규모 사무실에서 다양하게 활용됩니다.


● 『복사난방』: 벽이나 바닥에 매설된 관 속에 온수를 흘려 표면온도를 상승시켜 복사열을 만들어 난방을 합니다. 온돌, 페치카, 카민 등이 포함됩니다.


① 벽식복사난방(벽난로)은 직접난방 혹은 벽 연기길을 통한 복사열로 난방합니다. 대표적으로 독일 『카민(Kamin) 벽난로』 입니다. 발열량이 낮고, 실내연기와 화재위험, 일산화탄소 중독 우려가 있습니다.


② 만주지역 『화장(火墻)』은 고대구조를 유지한 벽구들방식의 난방 및 취사용 난방장치입니다. 빠른 난방과 건조효과 대비 실내연기가 발생될 수 있습니다. 러시아 『페치카(Pechka)』는 난방 및 취사용으로 벽난로와 달리 실내제연이 가능하나, 온돌 대비 낮은 열효율과 균열로 가스가 샐 수 있습니다.

③ 바닥식복사난방은 간접난방으로 우리나라 고대 『쪽구들(부분온돌)』, 고려시대 『온구들(전면온돌)』, 중국 부분온돌 『항(Kang)』 등입니다. 열전달은 늦지만, 열기가 오래갑니다. 열원의 전도, 복사, 축열, 대류의 상호작용으로 잠열에 대한 열효율을 높인 과학적 난방장치입니다.


④ 온수순환식바닥난방은 자연적인 중력작용을 활용한 『중력난방(Gravity circulation hotwater heating system)』 또는 펌프 등 기계력으로 가열된 온수를 강제순환해 난방하는 『온수복사난방』입니다. 한국의 전통 온구들이 서양보일러와 결합된 현대화된 온수난방입니다.

우리나라의 바닥난방의 매력에 빠진 세계적 건축거장

우리나라의 온돌을 세계 건축시장에 소개한 건축가는 미국의 『프랭크 로이드 라이트(Frank Loyd Wright, 1867~1959)』입니다. 『르 꼬르뷔제(Le Corbusier)』, 『미스 반 데 로에(Mies van der Rohe)』와 함께 세계 3대 건축거장으로 일컬어집니다.


그는 일본 제국호텔의 설계를 의뢰받아 일본을 방문하고, 오쿠라호텔로 불법이축됐던 『자선당(資善堂)』에 묵었습니다. 자선당은 조선 왕세자와 왕세자빈이 머물던 경복궁내 처소였습니다. 일제강점기였던 1915년 오쿠라재벌의 창립자인 『오쿠라 기하치로(大倉喜八郞)』에게 불하되어 도쿄소재 『오쿠라호텔 조선관』으로 사용되다가 소실됐고, 1995년 기단을 반환받은 바 있습니다.


자선당에서 처음 온돌을 경험한 라이트는 바닥난방에 심취했고, 도쿄 임페리얼호텔을 설계하면서 온돌의 바닥불길을 라디에이터 파이프로 대체하는 중력난방을 개발합니다. 미국으로 돌아가 1937년 『허버트 제이콥스 하우스(Herbert Jacobs House)』 건설에 처음으로 온수순환식바닥난방을 적용하죠. 지금 한국 주택에서 일반화되어 있는 바닥난방보일러의 효시가 됩니다.


이후 오레곤주 포틀랜드 남부 오렌곤가든(Oregon Gaden) 식물원의 『고든하우스』에 적용됐으나, 일본은 물론 미국 현지에서 크게 주목받지 못합니다. 바닥난방이 입식생활을 하는 서양인들과 고온다습한 기후로 난방보다 통풍에 중점을 둔 일본 전통목조주택에 적합치 않았습니다.


한국 기후는 더위와 추위, 우기와 건기, 습기와 건기를 모두 경험합니다. 장작을 비롯해 검불, 말똥(馬通薪) 등 다양한 연료를 활용할 수 있고, 취사와 난방을 동시에 수행하는 온돌이야말로 가장 효율적이며, 과학적인 난방장치입니다.

전통 아궁이가 1960년대 개량된 연탄화덕아궁이로 1차 변모

한국전쟁 이전은 장작이나 숯을 연료로 한 전통 『온구들』이 대부분이었습니다. 온구들은 화구(火口)를 의미하는 아궁이 위에 솥을 걸어놓아 난방과 취사를 겸할 수 있는 『부뚜막아궁이』와 난방전용 아궁이가 외부보호용 함실과 연결된 『함실아궁이』로 구분합니다.


한국전쟁이 이후는 무분별한 벌목피해를 막기 위해 구공탄을 사용할 수 있도록 『연탄화덕아궁이 개량사업』이 진행됐습니다. 제작효율성을 위해 19, 23, 31공탄 등 가정용과 41, 42, 49공탄 등 업소용을 1978년 22공탄으로 통일시켰습니다.


1960년대 『개량된 부뚜막온돌 아궁이』에는 1950년 무명발명가가 개발한 『고정식 연탄화덕』이 장착되어 19공탄을 2장 연결해 불을 수월하게 붙일 수 있었습니다. 화덕 하단에는 불을 조절하는 공기통로가 있고, 화덕 안에는 연탄열기를 모아주는 방열도기가 내장됐습니다. 화덕 상단에 1차로 화덕의 열기를 모아 아궁이에 넣어주는 양철덮개인 두꺼비집과 2차로 주철덮개를 장착했습니다.


개량된 함실온돌 아궁이』에는 『이동형 연탄화덕』이 사용되었습니다. 화덕의 기능과 구조는 고정형과 유사하며, 표면을 양철로 두르고, 하단에 바퀴와 레일을 달아 19공탄의 열기를 함실을 통해 온돌에 전달하는 방식이었습니다.


개량된 온돌로 발열량은 높아졌지만, 연탄 사용으로 가스중독사고가 끊이지 않았습니다. 연탄가스가 굴뚝으로 빠르게 배출되지 못하고, 갈라진 방바닥과 벽으로 유입됐기 때문입니다. 이를 방지하기 위해 한동안 굴뚝 끝에 가스배출기를 장착했지만 가스사고는 사회적 문제였습니다.

온돌의 현대화로 온돌식 바닥난방은 이제 전세계 고급주택의 상징

1970년대에는 온수관이 바닥고래 기능을 대신하는 『연탄보일러 온수바닥난방』, 일명 『새마을보일러』가 보급됐습니다. 온수의 대류순환을 활용한 간단한 난방이었습니다. 차후 소형순환펌프가 장착됐고, 온수파이프가 PE배관에서 동파이프로 교체되는 등 내구성이 강화되었습니다. 그러나 연탄보일러는 아황산가스(SO2) 배출로 부식성이 강해 보일러 수명은 제한적이었습니다.


1980년대 『기름보일러』가 보급됐습니다. 연탄의 불편함과 가스위험을 석유가 대신한 것입니다. 보일러의 수명도 길어졌습니다. 그러나 연료비용에 대한 부담으로 기름보일러는 1970년대 연탄보일러와 2000년 『가스보일러』 사이에서 변혁기를 맞이합니다. 지금은 도시가스가 유입되지 않은 지역에서 사용되고 있습니다.


이렇게 한국주택의 바닥난방은 방식의 차이만 있을 뿐 복사열을 이용한 난방이라는 기본구조를 유지합니다. 현재 일반적인 아파트와 주택의 온돌식 난방은 예전의 전통적인 가열식 온돌은 아니지만, 온돌의 장점을 그대로 유지하고 있습니다.


한국 건설사들의 해외주택개발사업 확대와 한국에 거주했던 외국인들의 호평 속에 한국의 온돌식난방에 대한 평가가 우호적입니다. 러시아와 북유럽 같이 혹한기를 겪는 나라에서 한국의 온수보일러를 적용한 주택에 관심이 높아지고 있고, 고급주택이라는 인식이 확대되고 있습니다. 살아보면 안다고 합니다. 추위에 온돌이 얼마나 좋은지…


지금까지 ‘온돌의 변천사와 우수성‘에 대해 알아봤습니다.

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KB부동산 리브온(Liiv ON)이 함께 하겠습니다.

고맙습니다. 건승(健勝)


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