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-석빙고 기원과 역사

-우리나라에 존재했던 석빙고와 각각의 특징

-석빙고의 저장한 얼음의 용도

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겨울에 얼음을 채취, 저장하였다가 여름에 사용하기 때문에 얼음이 녹지 않게 하기 위하여 지하에 설치하는 것이 일반적이다.

기록에 의하면 얼음을 채취하여 저장하는 일은 신라시대부터 있었으며, 이 일을 맡은 관직을 빙고전(氷庫典)이라 하였다고 한다. 그러나 당시에 축조된 빙고는 현재 남아 있는 것이 없으며, 고려시대의 유구(遺構)도 발견, 조사된 바 없다.

조선시대에는 건국 초기부터 장빙제도(藏氷制度)가 있어 말기인 고종 때까지 계속되었으며, 빙고(氷庫)라는 직제를 두어 5품관(五品官)인 제조(提調) 이하의 많은 관원을 두어 관리하였다. 현존하는 유구를 중심으로 볼 때 빙고는 대개 성 밖의, 강가에서 그리 멀지 않은 곳에 위치하고 있다.

이것은 강에 얼어붙은 얼음을 채취하여 운반하기 쉬운 곳에 창고를 두었기 때문이다. 가령 동빙고(東氷庫)와 서빙고(西氷庫)는 서울의 한강 북쪽연안에 설치되었던 얼음창고이다. 그러나 이들은 석조가 아닌 목조로 된 빙고였기 때문에 내구성이 적어서 현재는 남아 있지 않다.

빙고의 축조방법은 대개 일정하며, 규모 또한 대동소이하다. 보통 지하에 깊게 굴을 파고 안쪽벽을 석재로 쌓아올리고, 내부의 밑바닥은 장방형으로 경사지게 만들었다.

그리고 바닥에는 배수구를 설치하여 빙고 안의 녹은 물을 내보내고 있다. 천장은 잘 다듬은 돌로 짜아올린 홍예(虹霓: 무지개모양의 문)를 4, 5개씩 연결하여 궁륭형(穹窿形)을 이루었고, 그 사이마다 환기구멍을 마련하여 공기가 유통되게 하였다.

외부는 홍예천장 위로 흙을 덮고 잔디를 입혔는데, 경주석빙고의 경우 환기구멍에 벽체를 세우고 뚜껑을 덮어 빗물이나 직사광선이 들어갈 수 없게 하였다. 대체적으로 석빙고의 외부모습이 큼직한 무덤처럼 보이는 것은 봉토 위에 잔디를 입혔기 때문이다.

현재 석빙고에는 대부분 그 옆에 축조연기(築造緣記)를 새긴 석비(石碑)가 건립되어 있어 축조 연대 및 관계자를 알 수 있는데, 대개가 18세기초 영조대에 축조되었다.

대표적인 예로는 경주석빙고(보물, 1963년 지정)를 비롯하여 안동석빙고(보물, 1963년 지정)·창녕석빙고(보물, 1963년 지정)·청도석빙고(보물, 1963년 지정)·현풍석빙고(보물, 1980년 지정)·영산석빙고(보물, 2011년 지정) 등이 있다.

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얼음을 저장하기 위하여 만든 창고.

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석빙고 천장의 구조

천장은 아치형 구조인데, 이 구조가 가장 안정적으로 버틸 수 있으며, 아치형으로 움푹 들어가 있기에 그 들어간 부분으로 뜨거운 공기가 모인다. 만약 평평한 구조일 경우 공기가 안모이고 구조가 쉽게 무너질수 있다.

얼음의 크기와 녹는것의 상관성

얼음은 표면에 공기가 닿아서 그 열로 인해 녹는다. 그래서 안녹게 하려면 표면적을 줄여야 하는데, 얼음이 작아질수록 그 표면적이 커진다. 따라서 얼음이 커질수록 표면적이 작아져 공기 접촉이 줄어들게 되어 잘 안녹는다. 얼음을 크게크게 보관하는 이유도 이 이유이다.

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조선시대 빙고 재료에 대한 실용적, 물리적 고찰(1321 전준영)

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조선시대 빙고 재료에 대한 실용적, 물리적 고찰(1321 전준영)

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1. 실용적

조선시대 대부분의 건축물은 나무, 돌등으로 축조한 건축물이 대부분임. (집을 지으면서 단열효과와 활용성, 경제성이 보장됨.)

그 이유로 조선시대에는 목빙고, 석빙고 두 종류의 빙고가 존재하는 것을 볼 수 있음. 그 중 국가기관에서 담당했던 빙고 서빙고, 동빙고 대부분은 석빙고로, 대부분의 사빙고(개인이 담당하는 빙고)는 목빙고인 것으로 보아 석빙고는 이와 달리 메 뚜렷한 장점이 있다는 것.

목빙고가 사용되지 못한 이유의 추측: 나무가 물에 취약한 자제이고, 매년 혹은 몇년주기로 이 자제를 보수 및 교체 하며 사용한 것으로 추측됨(위 자료). 그러나 석빙고는 내구성 면에서도 우수하고 열전율도 현저히 낮아 보온효과가 뛰어나 전자에 비해 석빙고의 자제로 사용하기 유용함.

그리고 목빙고(땅을 판 후 그 곳에 빙실을 구성한 후 위를 나무로 마감한 빙고) 자체가 민간인도 지을 수 있는 수준의 건축물이였기 때문에 사빙고로 쓰인 것을 알 수 있음.

2.물리적

석빙고에 사용된 큰 돌이 사용된 이유의 출처는 명확하게 찾아내기 어려웠다. 그러나 돌의 특성을 고려한다면 이 답은 명확하게 찾아 낼 수 있었다.

돌은 위에서 설명했다시피 단열의 효과가 뛰어난데, 사계절이 뚜렷한 한반도의 특성상 단열이 상당히 중요한 부분이였다. 물론 그 이유에서 돌이 채택이 된 것도 있겠지만 공기조절을 위한 에어포켓 즉, 여유공간과 기둥없이 넓은 공간을 구성하기 위한 아치형(홍예) 구조를 만드는데 유리한 자제 역시 돌이였기 때문에 안정적 측면도 고려한 자제로는 더 할 나위 없이 좋은 재료이다.

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'우리가 자란 땅' 천년홍주 100경 〈42〉

지난 2005년 4월 19일, 17세기에 얼음을 저장했던 '목빙고(木氷庫; 나무로 만든 얼음 저장고)'로 추정되는 유적이 국내에서 처음으로 홍성 오관리 814-4번지 일원의 아파트공사 현장에서 발굴됐다. 현재의 세광엔리치타워아파트 102동 신축부지에서 발굴된 목빙고는 가로 5.5m, 세로 23.86m, 깊이 1.5m 규모로 현존하는 18세기 경 개축된 경상북도 경주에 있는 '석빙고(石氷庫;보물 제66호)' 보다도 100년(1세기) 정도 앞서는 곳으로 추정되며 전국에서 처음으로 발굴돼 문화재계에서 전국적인 화제가 되기도 했다.

홍성 오관리 '목빙고(木氷庫)'는 풍화암반층을 직사각형으로 파고들어 남아 있는 바닥 면의 길이가 23ｍ86㎝, 너비 5ｍ50㎝, 깊이 1ｍ50㎝ 규모다. 목재는 이미 썩어 없어지고 일정하게 배치된 기둥구멍만 남아 있는 목빙고는 돌로 만든 석빙고처럼 내부로 들어가도록 돌계단이 만들어져 있다. 또 바닥에서는 총길이 8ｍ70㎝의 배수시설이 드러났으며, 얼음의 저장효율을 높이는 데 사용한 것으로 추정되는 짚과 갈대, 왕겨 등이 포함된 유기물층도 확인됐다. 목빙고는 △천장에 사용된 돌이 전혀 발견되지 않은 점 △벽이 돌로 만든 천장의 무게를 견딜 만큼 견고하지 못하다는 점 △벽 중하단부에 6개의 기둥구멍이 3m 간격으로 뚫려있어 천장 관련 시설이 있었다는 점 등으로 미뤄 천장을 돌이 아닌 목재로 축조했음이 확실시되고 있다.

당시 이호형 발굴조사부장은 "경주 등에서 발견된 석빙고의 비문을 보면 '석빙고로 개축했다'는 구절이 있다"며 "목빙고가 석빙고 이전 단계로 추정되는 점과 유적의 여러 가지 특징에 따라 오관리 유적은 17세기 경 축조된 목빙고(木氷庫)가 맞다"고 밝힌 바 있다. 또 충청매장문화재연구원은 동학군과 관련된 1894년 일본공사관 기록에서 현재 위치에 '빙고치(氷庫峠)'가 있었다는 사실을 확인했다. 이로 인해 목빙고 옆에는 '홍주동학기념비'가 세워져 있다.

홍성 오관리 '목빙고(木氷庫)'는 얼음 녹은 물이 밖으로 흘러나가도록 입구에서 내부로 들어갈수록 경사져 있고, 흙을 구워 기와처럼 만든 관을 바닥에 묻어 배수시설을 갖췄다. 이와 함께 유적지 바닥에서 유기물 포함층이 발견된 점으로 미뤄 얼음을 저장할 때 효율을 높이려고 빙고 바닥에 짚이나 갈대, 왕겨 등을 깔았던 것으로 추정되고 있다는 점이 특징적이다. 그러나 목빙고 유적은 발굴 당시 아파트신축부지에 위치해 있어 건설업체와 입주민들의 반발로 갈등이 일었고, 문화재위원회는 현장 조사를 벌인 후 아파트신축부지 옆 유휴부지(오관리 806-1번지)에 이전 복원키로 최종결정함으로써 현재에 이르고 있다. 당시 문화재위원회는 유적을 현장 보존할 경우 아파트 단지 가운데에 위치함으로써 관리가 어려울 뿐만 아니라 대단위개발사업에도 차질이 우려된다며, 이 같은 결정을 내린 바 있다.

조선 시대 빙고는 18세기 개축된 석빙고(石氷庫)로 경상북도 4곳과 경상남도 2곳 등 6곳에서만 발굴돼 확인됐다. 하지만 전국적으로나 특히 충청도에서 '목빙고(木氷庫)'가 발견되기는 홍성 오관리 유적이 처음이다. 그동안 발굴된 백제 시대 빙고로는 한성 도읍기의 연기 나성리 유적, 웅진기의 공주 정지산 유적 빙고가 있으며, 지난 2015년 11월 유네스코 세계유산의 도시 부여에서 백제 사비 시기(538~660년) 빙고(氷庫) 유적이 최초로 발견되기도 했다. 부여의 구드래 일원에서는 백제 시대 '빙고(氷庫)'와 함께 조선 시대 '목빙고(木氷庫)'도 확인했다.

이 '목빙고(木氷庫)'는 앞서 2005년에 발견된 홍성 오관리 유적인 '목빙고(木氷庫)'에서 확인된 빙고와 형태와 규모 면에서 상당히 유사하며, 조선 전기에 축조된 것으로 추정되고 있다. 백제고도문화재단은 "18세기 이후 석빙고 형태로 변화한 빙고의 변천 과정을 살펴볼 수 있는 중요 자료"라고 밝혔다. 조사 지역 일대는 빙고재와 장승배기(장승이 있던 곳), 구드래(큰 나라)등의 고유지명이 남아 있으며, 일제강점기에 제작된 특수지형도와 1998년도 제작 지도에서도 빙고리(氷庫里), 빙고재로 기록되어 있다. 또 조선 후기에 편찬된 '충청남도읍지'(忠淸南道邑誌)에 "현내면 빙고리는 관아에서 서쪽으로 1리(약 400m) 떨어져 있다"고 기록된 점으로 보아 빙고가 존재할 가능성이 큰 곳이었던 것으로 추정하고 있다.

홍성 오관리 '목빙고(木氷庫)'는 조선 시대 얼음 수급체계와 빙고의 위치, 빙고의 구조 등을 밝혀내는 중요한 단서로, 보존가치가 매우 높다고 발굴조사팀이 평가한 만큼 소중한 홍성의 문화재로 보존·홍보하고 선조의 지혜를 볼 수 있는 문화재교육을 비롯한 교육의 현장으로도 기능하며 이용할 수 있도록 해야 할 것이다. 그럼에도 불구하고 오관리 목빙고를 두고 인근 아파트 주민들이 불편을 호소하며 이전을 요구하고 있다는 점에도 홍성군은 주목해야 할 것이다.

결과적으로 홍성군은 홍주성 복원사업과 연계해 홍주의 천년 역사의 가치와 의미를 더욱 풍부하게 할 수 있는 문화유산으로 목빙고 유적을 문화재 등으로 지정·보호할 수 있는 현명하고 지속적인 방안과 정책 등을 모색해야 할 때이다.

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홍성 오관리에서 첫 발굴, 우리나라 유일의 '목빙고(木氷庫)'

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지난 2005년 4월 19일, 17세기에 얼음을 저장했던 '목빙고(木氷庫; 나무로 만든 얼음 저장고)'로 추정되는 유적이 국내에서 처음으로 홍성 오관리 814-4번지 일원의 아파트공사 현장에서 발굴됐다. 현재의 세광엔리치타워아파트 102동 신축부지에서 발굴된 목빙고는 가로 5.5m, 세로 23.86m, 깊이 1.5m 규모로 현존하는 18세기 경 개축된 경상북도 경주에 있는 '석빙고(石氷庫;보물 제66호)' 보다도 100년(1세기) 정도 앞서는 곳으로 추정되며 전국에서 처음으로 발굴돼 문화재계에서 전국적인 화제가 되기도 했다.

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석빙고가 큰 돌을 사용한 이유

1. 옛 시절에는 주로 곡식이나 기타 중요한 물품들이 보관되었기 때문에 석빙고가 지어질 당시에는 돌이나 벽돌 등으로 견고하게 만들어져야 했습니다. 특히 돌은 당시에는 주변 자원으로 쉽게 구할 수 있는 재료였기 때문에 많이 사용되었습니다.

2. 돌은 내구성이 뛰어나고, 공기의 습기나 온도 변화에도 비교적 강하게 저항할 수 있는 소재이기에 돌로 만들어진 석빙고는 그 안의 물품들을 안전하게 보존할 수 있었습니다

다른 재료로 만들어진 석빙고

1. 흙 : 일부 지역에서는 흙으로 만든 석빙고가 있었습니다. 흙을 적당한 두께로 쌓아 만들면 내열성이나 보존성면에서 일정한 기능을 할 수 있었습니다.

나무 : 나무도 일부 지역에서 석빙고의 재료로 사용되기도 했습니다. 특히 나무로 만든 구조물은 비교적 가볍고, 자연의 온도 변화에 대한 저항력이 뛰어났습니다.

석빙고가 만들어지는데 사용되는 재료에 따라 달라지는점

재료에 따라 달라지는 점은 용이성 , 내구성과 보존성 , 절연성과 열 전도율의 차이가 있다.

석빙고를 만들 수 있는 자연재료중 고려해야 하는 것들

1. 내구성: 빙고는 보관할 물품을 오랫동안 안전하게 보호해야 하기 때문에 선택한 자연재료는 내구성이 있어야 합니다.

2. 보존성 : 빙고는 보관할 물품을 온도와 습도 등의 외부 조건으로부터 보호해야 하므로 자연재료는 보존성이 높아야합니다.

3. 지역적 적합성: 사용할 재료가 해당 지역에서 적절하게 얻을 수 있는 자원이어야 합니다.

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석빙고 속 과학 원리

1. 석빙고 천장의 홍예구조(아치구조) -> 견고성 좋고 내부 용적 극대화

2. 독특한 내부구조 -> 온습도 변화가 작고 바람이 거의 안들어와 단열성 좋음

3. 아래쪽이 넓고 위로 갈수록 좁아지는 환기구 -> 베르누이의 원리에 의해 석빙고 내부의 더운 공기가 환기구의 좁은 통로를 통과하면서 그 유속이 빨리지고 그로 인해 압력이 감소하여 더운 공기의 밀도 감소하여 더운 공기가 석빙고 밖으로 더 잘 배출됨.

4. 얼음과 얼음 사이의 고효율의 단열재 -> 짚이나 겨 등의 단열재에 의해 단열이 되기도 하지만 얼음이 약간 녹으면서 발생하는 융해열로 주변 열을 흡수해 단열재 자체의 온도가 낮아져 석빙고 내부의 온도를 낮은 상태로 유지할 수 있었다.

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경주 석빙고는 아래는 넓고 위에는 좁은 직사각형 구조를 가진 환기구멍이 있는데 이런구조의 환기 구멍을 만듬으로써 베르누이의 원리를 이용하여서 바람이 들어와도 빠르게 지나가도록 할수있게 만들었다,즉 복사열로 인해서 데워진 공기와 바깥에서 불어오는 바람이 들어오자마자 빠르게 지나가도록 하여서 밀도로인해 더운공기 보다 더 무거우느 찬공기는 더 오래 머물수 있어 얼음이 적게 녹을수 있었다.

https://www.cha.go.kr/cop/bbs/selectBoardArticle.do?nttId=74868&bbsId=BBSMSTR_1008&pageIndex=1&pageUn

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석빙고의 축조형식을 고려한 구조모형화 및 구조해석 원문보기

이종구 (청주대학교 일반대학원 건축공학과 일반구조 국내석사)

빙고는 얼음을 저장하기 위한 실용적인 구조물로서 목재와 석재를 이용하여 축조되었고, 현재 목빙고의 경우 터만 남아있는 실정이다. 석빙고는 조선시대 후기 이후 목재에서 석재로 구조물의 재료가 바뀌어 축조되었으며, 국내에 7개가 현존하고 있다. 이러한 석빙고구조물은 반지하구조로 이루어져 있고 상부는 두터운 두께의 흙인 봉토로 쌓여있는 형태로 되어있는데, 이러한 이유는 얼음 저장을 위해 빙실 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지해야하기 때문이다. 이와 같이 석빙고구조물은 대부분 역사와 과학적 가치가 높고 현존하는 수가 적어 문화재로 지정되어 있으며, 과거와 현재를 연결하는 중요한 다리로서 역사적으로 중요한 역할을 한다. 하지만, 현재까지 석빙고에 대한 건축사적인 측면에서의 연구는 활발히 이루어져 왔지만 공학적인 연구는 미흡한 실정이며 구조물의 보존 및 복원에 따른 해체 및 재축조시 공학적 기초자료의 부족함이 있다. 또한, 보수 이후의 구조적 거동특징을 검토하는데 어려움이 있고, 이에 따른 구조공학적 측면에서의 연구는 엔지니어들에게는 중요한 과제로 남아있다. 석빙고는 조적식구조물로서 석재와 석재사이의 불연속면에 대한 접촉면설정이 매우 중요하다. 그러나, 일반적인 유한요소해석으로는 이러한 요구 성능을 만족하기에 한계가 있어 불연속면의 역학적 특징을 잘 표현할 수 있는 ...

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[논문]석빙고의 축조형식을 고려한 구조모형화 및 구조해석

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빙고는 얼음을 저장하기 위한 실용적인 구조물로서 목재와 석재를 이용하여 축조되었고, 현재 목빙고의 경우 터만 남아있는 실정이다. 석빙고는 조선시대 후기 이후 목재에서 석재로 구조물의 재료가 바뀌어 축조되었으며, 국내에 7개가 현존하고 있다. 이러한 석빙고구조물은 반지하구조로 이루어져 있고 상부는 두터운 두께의 흙인 봉토로 쌓여있는 형태로 되어있는데, 이러한 이유는 얼음 저장을 위해 빙실 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지해야하기 때문이다.

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석빙고와 고분의 기능적인 면의 공통점

석빙고와 고분은 내부 온도를 일정하게 유지하기 위해 두꺼운 돌과 흙으로 주변을 덮었는데 이 재료들은 열전도율이 낮아서 외부의 열이 내부로 전달되는 속도를 낮춰준다.

1). 온도 조절

석빙고

두꺼운 돌과 흙은 외부의 열이 내부로 쉽게 전달되지 않도록 한다. 이는 내부 온도를 낮게 유지하여 얼음이 녹지 않도록 도와준다. 화강암과 같은 단단한 돌은 열을 차단하는 효과가 뛰어나서 내부 온도를 일정하게 유지하는데 중요한 역할을 한다.

고분

고분의 벽과 덮개는 열전도율이 낮은 흙과 돌로 만들어져 있고 이는 외부 온도가 내부로 전달되는 것을 막아 내부 온도를 일정하게 유지하는 데 도움을 준다. 지하 구조와 높은 열용량을 가진 재료를 통해 외부 기온 변화에 대한 영향을 최소화한다.

2). 내부 구조

석빙고

반지하 구조로 설계된 석빙고는 지열을 효과적으로 활용하는데 지하의 온도는 비교적 일정하게 유지되고 이는 내부 온도가 외부 기온 변화에 크게 영향을 받지 않도록 한다. 그리고 석빙고의 내부 천장은 아치형으로 설계되어 있는데 아치형 천장은 하중을 양쪽 벽으로 분산시켜 벽이 하중을 견디는 능력을 강화한다. 이 구조는 천장이 붕괴되지 않고 오랜 시간 동안 안정적으로 유지할 수 있게 한다. 그리고 아치형 구조는 공기의 흐름을 조절하여 내부 온도를 일정하게 유지하는데 도움을 준다. 이는 내부 얼음이 녹지 않고 보존 될 수 있게 하는 중요한 역할을 한다.

고분

고분은 완전 지하 또는 부분 지하에 위치해서 지열을 활용한다. 지하 구조는 외부 기온 변화와 습도 변화를 최소화해서 내부 유물이 온도와 습도 변화로 인해 손상되지 않도록 한다. 이는 고분 내부의 유물을 오랜 시간 동안 보존할 수 있게 도와준다. 그리고 고분의 아치형 천장은 무게를 중앙에서 측면으로 분산시키는 역할을 한다. 아치형 구조는 고분의 벽 구조가 하중을 균등하게 지지할 수 있도록 도와주고 무거운 돌과 흙으로 덮인 고분의 안정성을 높인다. 이러한 구조는 고분 내부의 유물이 외부 압력이나 지반 침하로부터 보호받을 수 있게 한다. 아치형 천장과 돔형 구조는 고분의 구조적 안정성을 높여서 유물이 오랜 시간 동안 손상되지 안도록 보존한다.

3). 방수 처리

석빙고

석빙고의 바닥과 벽에는 주로 진흙과 돌이 사용되는데 진흙은 높은 밀도와 점성을 가지고 있어서 물이 통과하기 어렵다. 그리고 진흙은 자연적으로 발생하는 균열을 자체적으로 메울 수 있는 성질이 있어서 시간이 지나도 방수 성능을 유지하는 데 도움을 준다. 돌과 진흙은 벽과 바닥 사이의 틈을 메우고 결합을 강화하여 물이 스며들 수 있는 공간을 최소화한다. 그리고 바닥과 벽은 서로 밀접하게 결합되어 있어서 물이 스며들 공간을 최소화하고 바닥과 벽이 맞닿아 있는 부분은 방수 재료로 밀봉되어 있어서 물이 침투할 수 있는 경로를 차단한다. 이러한 밀착된 결합은 물의 흐름을 차단하고 내부 공간을 건조하게 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

고분

고분의 바닥과 벽에도 방수 처리가 되어 있는데 주로 사용되는 재료는 진흙과 석회, 돌 등이 있고 이들 재료는 물의 침투를 막아서 내부 환경을 건조하게 유지한다. 고분의 바닥과 벽이 맞닿는 부분은 밀봉되어 있어서 물이 침투할 수 있는 경로를 차단한다. 이러한 설계는 고분 내부의 유물이 물에 의해 손상되지 않도록 보호하고 바닥과 벽의 결합부도 방수 처리가 되어 있어 물이 침투하지 않도록 설계를 하였다.

4). 환기 시스템

석빙고와 고분에는 환기구가 설치되어 있어서 내부의 공기가 순환이 되는데 환기구는 더운 공기를 배출하고 차가운 공기를 유입해서 내부 습도를 적절하게 유지한다. 이는 공기의 흐름을 원활하게 해서 내부 습도가 지나치게 높거나 낮아지는 것을 방지한다.

그리고 내부 공기의 흐름을 조절해서 결로 현상을 방지하고 내부 환경을 쾌적하게 유지한다. 이는 내부의 얼음이 습기로 인해 손상되지 않고 오랫동안 보존 될 수 있도록 한다.