세계 유일 축열식 바닥난방

우리 온돌이 21세기 난방의 새로운 대안으로 떠오르고 있다. 기원전 300년부터 우리 조상들이 사용하기 시작한 온돌은 열을 저장해 방바닥을 따뜻하게 하는 '축열식 바닥 난방'으로 세계 유일의 난방방식이다. 그러나 70년대부터 아파트가 건립되면서 온돌은 찬밥신세로 전락했다. 이러한 '온돌'의 과학적 우수성이 속속 밝혀지고 있다.

영남이공대 최영식 교수팀은 최근 '온돌 바닥 난방 표준모델'을 개발, 온돌의 우수성 증명에 불을 지피고 있다. 최 교수팀은 지난 90년부터 온돌난방에 따른 이상적인 실내온도 분포에 주목, 이를 수치화하기 위해 인공기후 실험실에서 대상자 164명을 상대로 온도 및 습도변화에 따른 인체의 생리적 반응(피부온도 변화)과 심리적 반응(온열감 및 쾌적함)을측정했다. 실험 결과 우리 인체는 바닥 온도 25~37℃사이, 대기 온도 18~29℃ 사이와 30~40% 안팎의 습도에서 가장 쾌적함을 느끼는 것으로 조사됐다.

이 표준화 실험과 병행, 전통 한옥과 아파트의 난방시스템도 비교 분석했다. 온돌의 경우 바닥 온도와 대기 온도의 차이가 평균 15℃ 정도였고 아파트는 바닥과 대기온도가 5℃가량 차이를 보여 쾌적지수를 만족하는 것으로 나타났다. 그러나 온돌방은 평균습도가 30~50%전후로 쾌적지수를 만족시킨 반면 아파트는 평균 습도가 15~25%를 나타내 쾌적지수를 훨씬 밑돌았다.

특히 아파트의 경우 침대높이에 해당하는 바닦에서 60cm높이의 습도가 5%에 불과했다. 따라서 어린이나 노약자들이 침대를 이용하면 건조한 환경에 노출돼 건강에 해로운 것으로 확인됐다. 실내 습도가 40%미만이면 기관지 점막을 마르게 해 감기나 독감 바이러스가 잘 침투하고 안구나 피부의 수분을 빼앗는 등 건강에 해롭다.

최 교수팀은 또 온돌 방바닥의 표면온도가 30~35℃일 때 이불 속 온도가 45~50℃에 이르러 축열 효과가 벽난로, 다다미 등 다른 난방방식보다 훨씬 우수하다는 사실도밝혀냈다. 최 교수는 "독일, 프랑스, 일본 등도 과학적이며 에너지 절약에 도움이 되는 난방방법으로 온돌을 인정하고 있다"며 "온돌도 김치처럼 상품화해야 한다"고 강조했다.최 교수팀은 앞으로 온돌난방 설계를 위한 과학적 데이터를 산출, 환경친화적이고 쾌적하면서 적은 에너지로 난방효율을 최적화할 수 있는 온돌설계를 연구할 계획이다.

최창희기자 cch@imaeil.com