-우리나라에 존재했던 석빙고와 각각의 특징

-석빙고의 저장한 얼음의 용도

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.

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.

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.

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.

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

• 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.