김준봉 박사의 『한옥과 구들』 - 온돌온실이야기 (1)

온돌온실이야기 (1)

 

한국현대한옥학회 회장 김준봉

 

 

 

 

 

 

 

 

조선시대에 이미 서양보다 170여년 앞선 온돌온실이 있었다.

온돌하면 흔히 방에만 쓰는 걸로 알고 있다 그래서 비주거와 타용도에 온돌을 사용하는 것에 대해서는 일반인들은 잘 모르고 있다. 우리나라는 춥고 긴 겨울을 갖고 있으며 남으로는 바다가 북으로는 산적과 토비들이 득실거리고 있어 지역을 벗어나서 살아가기 어려운 조건이다. 따라서 유럽이나 중국처럼 추울 때에 따뜻한 곳의 과일이나 채소를 가져오거나 더울 때 서늘한 곳으로 이동하여 살수가 없는 특성으로 인하여 예로부터 건축에서도 자연환경을 가능한 적극적으로 이용하여 실내에서 생활하기에 적합한 환경을 이루고자 하였다.

그래서 우리나라 전통건축물의 재료 및 구성요소를 살펴보면 구조재는 목재를 이용하고, 벽체는 주로 황토와 볏짚 같은 친환경 재료를 이용하여 외부환경을 차단하는 벽체를 구성하며 바닥에는 구들을 놓아 불을 때서 부족한 난방열을 공급하였다. 이 때 온돌에 사용하는 장작과 같은 난방재료는 공급열의 다소를 조절하기 어렵기 때문에 한 번에 과대한 열이 실내에 공급되지 않고 실내온도가 적절히 유지될 수 있도록 하기 위해 바닥의 구들이나 벽체는 충분히 두꺼운 구조로 구성되어 축열원리를 이용한 실내온도의 변화폭을 일정온도 범위 내로 조절하는 방법으로 실내온도를 유지하였다. 또한 창호 및 문에는 한지를 이용하여 바람은 차단하면서 자연채광이나 일사의 일부분이 실내로 유입되도록 하였다.

이와 같은 건축방식은 주로 주택을 구성하는 방식으로 주류를 이루었다. 그러나 최근에 발견된 산가요록(山家要錄)이라는 자료에 의해 이와 같은 온돌시스템이 주택난방 뿐 아니라 조선시대에 동절기에 채소를 기르기 위해 온실건축에도 활용된 사실이 밝혀졌다. 현존하는세계 최초의 난방 온실로 알려진 독일 하이델 베르크의 서양 온실보다 한 세기 반전에 이미 조선 땅에서 만들었다는 것이다.

양수리에 위치한 고유의 정원 ‘세미원’에 설치되어 있는 온돌온실

이 전통온돌을 이용해 양평 세미원 상춘원에 15세기에 만든 세계 최초로 온실을 복원하였다. 우리 전통구들이 난방효과를 넘어 한 겨울 온실을 유지하는 효과도 있었다. 온실을 만들어 겨울철에 신선한 채소를 생산했다는 소위 ‘동절양채(冬節養菜)’가 그것이다. 조선초 1450년경에 어의 전순의에 의해 편찬된 ‘산가요록’이라는 고서 내용 중에 겨울철 채소 재배기술(冬節養菜)과 온실 건축법이 기록되어 있다. 아래의 사진은 조선시대의 온실을 옛날 방식 그대로 재현한 모습이다.

경기도 양평 세미원에 복원된 구들온실의 굴뚝

서울에서 6번 국도를 이용해 경기 양평 방면으로 가다가 신양수대교를 건너자마자 양서면사무소 쪽으로 방향을 틀어 달리면 왼쪽에 ‘세미원’이라는 곳이 나온다. 세미원은 연꽃과 수련·창포 등을 심어 물을 자연 정화하는 인공공원이다. 이곳에 들어서 연꽃 사잇길로 두물머리 쪽으로 걸어가 배다리를 건너면 ‘상춘원’에 닿는데, 그 안에는 우리나라 최초의 온실이자 세계 최고(最古)로 알려진 조선시대 온실 복원물이 있다. 『산가요록』은 그동안 있다는 것만 알았지 어떠한 형태인지 몰라서 애타게 했던 온실 만드는 방법을 구체적으로 기록하고 있다. 산가요록의 자료를 토대로 (사)우리문화가꾸기회가 농림부, 문화관광부, 경기도의 지원을 받아 2002년에 경기도 양평에 복원을 하였다. 전체적인 규모는 면적이 약 60㎡로 전면이 10m, 측면이 6m, 높이0.6～2.0m인 구조를 이루고 있다.

산가요록에 따라 복원된 조선온실의 건축방법은 자료에 나와 있는 대로 삼변에 황토담을 약 30cm 두께로 쌓고 남쪽엔 한지에 기름을 바른 창들을 경사지게 달아 햇볕을 투과할 수 있도록 하였다. 또한, 바닥에는 구들을 설치한 후 약 40cm의 두께가 되도록 흙을 쌓고 그 위에 목재를 대고 45cm의 흙을 깔아 채소를 심을 수 있도록 하였다.

또한 태양복사열이 기름을 입힌 한지의 투과체를 통해 태양복사열이 온실내로 투과된 후에 실내 바닥 및 황토 벽체에 흡수된 후 장파장의 복사열로 바뀌게 되면서 한지를 통해 다시 투과하여 나가지 못하게 됨으로써 온실내의 온도가 상승하게 되는 것이다.

그러나 추운 겨울에는 일사만을 이용하여 충분히 온실내의 온도를 유지하기 어렵기 때문에 온도가 생물성장 이하로 떨어지지 않도록 아궁이에 장작불을 때서 부족한 열량을 온돌을 통하여 공급하였으며, 한편 낮에 투과된 일사열에 의해 실내가 과열이 되는 경우에는 기름한지를 바른 살창을 열어 식물이 생장하기에 양호한 온도조건이 유지되도록 하였다.

북측면의 온실 벽과 맞붙여 주택의 부엌구조와 유사하게 불을 때어 구들 및 밑바닥의 온도

당시 한국건설기술연구원에서 축소모형으로 실험하였다.

를 조절할 수 있도록 부뚜막을 설치하였고 온실이 있는 고래 쪽으로 가열된 열기가 통과하여 남쪽의 양측에 있는 굴뚝을 통하여 연기가 배출될 수 있도록 하였다.

또한 부뚜막위에 솥을 걸고 불을 때어 물이 끊으면 온실안과 연결된 연결구를 통하여 잠열을 갖고 있는 수증기가 온실내로 유입되어 온도와 습도를 조절할 수 있도록 하였다.

 

글쓴이 : 한국현대한옥학회 회장 김준봉, (북경공업대학교 건축도시공학부 교수, 건축사)