[생활속과학]조선시대는 에어컨없이 어떻게 살았을까?

생활속 과학

[생활속 과학] 바람의 원리 이용한 건축물들

아프리카 흰개미 집 통풍 원리.© News1 김일환 디자이너

(서울=뉴스1) 최소망 기자 = 낮기온이 40도 훌쩍넘는 아프리카 사막에서 살고 있는 흰개미들. 이들은 자신의 몸 크기 6mm보다 약 1000배가 큰 집을 짓는다. 6m 높이에 달하는 흰개미 집 내부온도는 바깥온도 40도보다 낮은 29~30도를 유지하고 있다.

흰개미는 어떻게 집안 온도를 낮출 수 있었을까. 답은 공기가 이동하는 '대류 현상'에 있다. 흰개미 집은 내부와 외부가 수많은 구멍으로 연결돼 있다. 흰개미들이 생활하는 집 아랫쪽은 열이 발생한다. 발생한 열은 공기를 위로 밀어올린다. 공기가 위로 밀리면서 아랫쪽은 대류현상이 나타난다. 공기가 빠진 집 아랫쪽으로 신선한 공기가 들어온다. 공기 순환을 통해 기온이 떨어진다.

흰개미의 이같은 집구조를 이용해 아프리카 짐바브웨에는 지난 1996년 에어컨을 쓰지 않는 쇼핑센터 '이스트 게이트 센터'를 신축했다. 이 쇼핑센터는 지붕에 더운 공기가 나갈 수 있는 통풍창을 여러 개 만들고 건물 아래쪽은 완전히 비워 차가운 공기가 들어올 수 있도록 했다. 에어컨이 없어도 실내온도는 24℃가 유지된다. 물론 건물 아래쪽에 저용량 선풍기를 일부 설치했다.

우리나라 전통 한옥도 같은 원리를 이용했다. 일반적으로 한옥의 대청마루는 앞뒤가 딱 틔여있다. 아무것도 심어져 있지 않는 앞마당과 나무가 심어져 있는 뒷마당. 퇴악볕이 내리쬐면 흙만 깔려있는 앞마당은 빨리 뜨거워지면서 열을 담은 상승기류가 발생한다. 이때 식물이 심어져 있는 뒷마당의 차가운 공기가 딱 트인 대청나무 사이를 지나 공기가 비어져 있는 앞마당으로 흐르면서 시원한 바람이 분다. 앞마당에 잔디를 심어놓으면 이같은 현상은 일어나지 않는다.

동남아시아 건물들도 대부분 집안 내열을 식히기 위해 앞과 뒤가 트여있는 모습이다. 통풍을 원활하게 해 건물 내 온도를 낮추기 위해서다.

현대식 건축물들은 유리가 많이 사용한다. 아파트처럼 유리가 많이 사용된 건축물은 더위를 피하기 좋지 않다. 보통 일반 벽보다 유리를 통해 들어오는 태양에너지가 20배가량 많다. 따라서 유리가 많은 건축물의 냉방효율은 대부분 낮을 수밖에 없다. 반면 난방효율은 좋다.

이건호 한국건설기술연구원 국민생활연구본부 박사는 "우리나라는 여름과 겨울이 모두 뚜렷한 나라이기 때문에 냉방과 난방을 모두 효울적으로 관리할 수 있는 건축물이 필요하다"고 조언했다.

강릉의 한옥 © News1

somangchoi@news1.kr