옛날에는 어떻게 얼음을 보관할 수 있었나요?
안녕하세요. 토끼냥입니다.
석빙고는 화강암을 재료로 하여 천장에 1~2m의 간격의 4~5개의 홍예(虹霓)라 부르는 아치를 만들고 그 사이가 움푹 들어간 구조로 되어 있다. 이 사이에 더운 공기가 갇히고 위쪽의 환기 구멍을 통해 빠져 나가게 됩니다.
빗물을 막기 위해 봉토를 조성할 때 진흙과 석회로 방수층을 만들었고, 얼음과 벽 및 천장 틈 사이에는 왕겨, 밀짚, 톱밥 등의 단열재를 채워 외부 열기를 차단했다. 빙고의 바닥은 흙으로 다지고 그 위에 넓은 돌을 깔아 놓았고, 바닥을 경사지게 만들어 얼음이 녹아서 생긴 물이 자연적으로 배수되도록 했으며.
빙고 외부의 봉토에는 잔디를 심어 태양 복사열로 인한 열 손실을 막고, 외곽으로는 담장을 설치하여 외기를 차단했다. 그리고 2~3곳의 환기구를 만들어 외부 공기와 통할 수 있게 하였는데 봉토 바깥까지 구조물이 나오게 하고 그 위에 덮개돌을 얹어 빗물이나 직사광선이 들어가지 못하게끔 만들었다고 합니다.
안녕하세요. JAMESON입니다.
출처: [YTN 사이언스 TV] 선조들의 냉장고 -석빙고에 숨은 과학 2013.08.02 입니다.
장마가 끝날 무렵 찌는 더위에 시원한 아이스크림이나 음료수를 찾아 냉장고 문을 열어보는 것은 우리에게 일상이다. 지금에야 냉장고 덕분에 한여름 얼음을 찾는 것도 쉽지만 냉장고가 발명되기 전에는 어떻게 얼음을 구했을까? 선조들의 지혜가 돋보이는 석빙고를 찾아 떠나보자.
우리 조상들은 냉장고가 발명되어 널리 사용되기 전까지 얼음을 실생활에 가장 폭넓게 사용한 민족 중의 하나라고 한다. 그들은 ‘석빙고’라는 얼음 보관창고를 만들어 한겨울의 얼음을 보관했다가 여름에 사용했는데, 주로 제사를 지낼 때에 신선한 음식을 올리기 위함과 더위에 지친 사람들에게 얼음을 나눠주는데 썼다고 한다.
경주 석빙고. 빙실의 규모가 35평 정도로 남한에서 가장 큰 규모이다.
석빙고가 한여름까지 얼음을 보관할 수 있는 비밀은 무엇일까? 겨울에는 석빙고 내부를 최대한 냉각시켜 차갑게 만들고 얼음을 넣고 나서는 낮은 온도가 유지 될 수 있도록 설계된 내부 구조 덕분이다.
석빙고에는 출입구부터 온도를 낮추기 위한 과학적 원리가 숨어있다. 출입구는 바람이 불어오는 방향으로 향해있고 입구 옆에는 날개처럼 세워진 벽이 있다. 겨울에 부는 찬바람이 이 벽에 부딪히면 소용돌이처럼 변해 석빙고 내부 깊은 곳까지 밀고 들어가 내부에 찬 기운을 만들어 준다. 겨울 내내 이렇게 석빙고 안을 차갑게 만들고 나면 얼음이 옮겨진다.
한여름에도 얼음이 녹지 않게 유지되기 위해서는 기체의 대류현상과 물체의 열전도율을 적절히 이용해야 하는데 석빙고의 구조는 이 두 가지 과학 원리를 절묘하게 활용했다.
대개의 석빙고는 내부길이 12m, 폭 5m, 높이 5m 내외의 공간으로 만들어져 있으며 공간의 절반은 지하에 묻히도록 해 여름에도 내부온도가 높아지지 않도록 했다. 또한 바닥은 경사지게 만들고 그 위에 넓은 돌을 깔아 얼음이 녹아서 생긴 물이 자연적으로 배수되도록 하였으며, 벽은 흙과 돌의 열전도율 차이를 이용해 단열효과를 극대화 시켰다.
석빙고 내부
열전도율이 높은 화강암을 이용해 내부 구조를 만들고 그 위로 열전도율이 낮은 진흙과 석회 등을 이용해 지붕을 덮어 밖에서 들어오는 열을 차단함은 물론 습기와 물의 침입도 막았다. 진흙 지붕위에 심어진 잔디는 태양의 복사열을 효율적으로 산란시켜 단열에 도움을 준다.
뿐만 아니라 더운 공기를 밖으로 빼내기 위해 다양한 구조도 갖추고 있다. 출입구 머리 위쪽에 높은 벽을 만들어 출입구에서 들어오는 더운 공기가 위로 고여 내부로 들어가지 못하도록 했고, 내부 천장에는 1~2미터의 간격을 두고 아치형의 움푹 들어간 빈 공간을 두었다. 이는 더운 공기는 위로 올라가고 찬 공기는 아래도 내려오는 기체의 대류현상을 활용해 내부의 더운 공기를 빼내기 위한 것이다.
석빙고의 환기구
아치형 천장에 설치된 환기구까지도 열의 차단에 신경을 썼다. 환기구의 구멍은 벽체를 쌓아 낮은 굴뚝처럼 만들었으며 구멍보다 큰 돌을 뚜껑처럼 얹어 빗물이나 직사광선이 들어가지 못하도록 만들었다.
더불어 얼음을 보관할 때에도 볏짚이나 왕겨 등으로 덮어 얼음의 온도가 유지되도록 했는데, 볏짚은 속이 비어있는데다 열을 잘 통과시키지 않아 현대의 스티로폼과 같은 효과를 얻을 수 있다.
이처럼 석빙고는 밖에서 유입되는 열을 한치의 틈도 없이 차단시킴과 동시에 냉기를 유지하기 위한 세밀한 설계로 한여름까지 얼음을 보관할 수 있었다. 현대의 전기냉장고와 비교해도 결코 뒤처지지 않는 과학이 숨어있었던 것이다.
더운 여름, 휴가지에서 몸 식히기만 하지 말고 주변에 숨겨진 과학 원리를 찾으며 잠시 더위를 잊어보는 것은 어떨까
