빙실

빙실(氷室, 영어: ice house)은 기계식 냉장 기술이 발달하기 이전에 얼음을 수확하여 보관하기 위해 특별히 지어진 건물이다. 겨울철에 강이나 호수에서 채취한 자연 얼음을 여름철까지 장기간 보존하는 것을 주된 목적으로 하였다.Walker, H. (1979). "The Ice-House in England". Archaeological Journal. 136: 46–65.

빙실은 외부 열의 유입을 차단하기 위해 뛰어난 단열 구조를 갖추고 있으며, 이를 위해 종종 지하에 지어지거나, 흙으로 두껍게 덮거나, 돌과 짚, 톱밥 등 단열 성능이 뛰어난 재료로 두꺼운 벽을 쌓았다.

과거 빙실에 저장된 얼음은 단순히 음료를 차갑게 마시는 용도를 넘어 식품의 부패를 막고, 의료용(예: 해열, 지혈)으로 사용되며, 귀족들의 여름철 별미를 만드는 데 필수적인 자원이었다.김민수, "조선시대 얼음의 보관과 이용", 『한국건축역사학회 논문집』, 제15권, 2006, pp. 55-68. 20세기 가정용 냉장고와 인공 제빙 공장이 보급되기 전까지 전 세계 여러 문화권에서 중요한 사회 기반 시설로 기능했다.

 역사 

 고대와 중세 
얼음을 저장하여 사용하는 관행은 고대 문명에서부터 시작되었다. 메소포타미아에서는 기원전 1700년경 산에서 가져온 얼음을 보관하기 위한 얼음 창고를 사용했다는 기록이 있으며,Forbes, R. J. (1966). Studies in Ancient Technology. Vol. 6. Leiden: E. J. Brill. p. 98. 고대 중국에서도 주나라 시대부터 얼음을 저장하여 사용한 기록이 남아있다. 고대 로마의 부유층 역시 알프스에서 가져온 눈이나 얼음을 단열된 지하 공간에 보관하여 와인이나 음식을 차갑게 즐겼다.Frings, J. (2010). "The 'frigidarium' of the Roman villa: evidence for the use of ice and snow in Roman dietetics". Classical Quarterly, 60(1), 220-232.

고대 페르시아에서는 사막 기후에서도 얼음을 저장할 수 있는 독창적인 건축물인 약찰을 기원전 400년경부터 사용하였다.Mahdavinejad, M. & Javanrudi, K. (2012). "Yakhchal and Ab-Anbar: Sustainable and Vernacular Ice-Making and Water-Storage Structures in Hot-Arid Regions of Iran". Asian Culture and History, 4(2).

 상업화와 19세기 얼음 무역 
17세기 이후 유럽과 북아메리카에서는 부유한 저택이나 농장에서 개인용 빙실을 짓는 것이 보편화되었다. 이 시기 빙실은 양조장, 낙농업, 어업 등에서도 필수적인 시설이 되었다.

19세기에 들어서면서 빙실은 거대한 상업적 규모로 발전했다. 특히 미국의 프레더릭 튜더는 얼음 왕이라 불리며, 뉴잉글랜드의 얼어붙은 호수에서 얼음을 대량으로 수확하여 톱밥으로 단열한 후 선박으로 카리브 제도, 인도 등 열대 지방까지 운송하는 얼음 무역을 개척했다.Weightman, Gavin (2003). The Frozen Water Trade: A True Story. New York: Hyperion. ISBN 978-0786867375.

이로 인해 북아메리카의 호수나 강 주변에는 말이나 증기기관으로 작동하는 얼음 절단기를 이용해 얼음을 수확하고, 이를 보관하기 위한 거대한 규모의 목조 빙실(Ice Barn)이 수없이 건설되었다. 이 상업용 빙실들은 수만 톤의 얼음을 보관할 수 있었다.

 쇠퇴 
19세기 말부터 인공 제빙 기술이 발달하고, 20세기 초 가정용 냉장고가 발명되면서 자연 얼음에 의존했던 빙실의 필요성은 급격히 감소하였다.Rees, Jonathan (2013). Refrigeration Nation: A History of Ice, Appliances, and Enterprise in America. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-1421411063. 얼음을 수확하고 운송하는 데 드는 막대한 노동력과 비용 없이도 깨끗한 얼음을 연중 생산할 수 있게 되면서, 전 세계적으로 빙실은 빠르게 그 기능을 상실하고 대부분 사용이 중단되거나 철거되었다.

 구조 및 작동 원리 
빙실의 핵심 원리는 열전달의 세 가지 형태인 전도, 대류, 복사를 모두 최소화하여 외부의 열이 내부로 유입되는 것을 차단하는 것이다.

이를 위해 우선 입지 선정이 중요했다. 열의 영향을 최소화하기 위해 땅을 깊게 파고 지하에 건설하거나, 햇빛이 가장 적게 드는 북쪽 사면의 그늘진 곳에 짓는 경우가 많았다. 또한 겨울철 얼음 수확을 위해 강이나 호수와 가까우면서도, 녹은 물의 배수가 용이한 경사지에 위치하는 것이 이상적이었다.

단열재와 두꺼운 벽 역시 필수적이었다. 빙실은 열전도를 막기 위해 돌, 벽돌, 흙 등을 사용하여 매우 두꺼운 벽으로 지어졌으며, 벽의 두께가 1~2미터에 달하는 경우도 흔했다. 또한 벽과 벽 사이, 혹은 얼음 블록과 벽 사이에 짚, 톱밥, 겨(왕겨), 이끼, 코르크 등 공기를 많이 포함하여 단열 효과가 뛰어난 재료를 빽빽하게 채워 넣었다. 특히 톱밥은 19세기 상업용 빙실에서 가장 보편적으로 사용된 단열재였다.

빙실의 성능 유지를 위해 가장 중요한 요소 중 하나는 배수 시설이었다. 얼음이 녹은 물이 바닥에 고이면, 이 물은 주변의 다른 얼음과 접촉하여 열전도를 가속화시키고 얼음을 더 빨리 녹게 만들기 때문이다. 따라서 녹은 물이 즉시 외부로 배출될 수 있도록 바닥을 경사지게 만들거나, 중앙에 배수구(배수로)를 설치했다.Beamon, Sylvia P.; Roaf, Susan (1990). The Ice-houses of Britain. London: Routledge. ISBN 978-0415033010.

얼음을 꺼내기 위한 출입은 내부의 냉기 손실과 외부의 더운 공기 유입을 유발하므로, 이를 최소화하기 위해 출입구는 가능한 한 작게 만들었다. 또한 외부와 내부 사이에 전실을 두거나 이중문 구조를 채택하여 공기의 직접적인 대류를 차단했다.

얼음 적재 방식 또한 체계적이었다. 얼음은 거대한 블록 형태로 잘라서 운반한 뒤, 빙실 내부에 차곡차곡 쌓았다. 이때 얼음 블록들이 서로 달라붙지 않고, 나중에 꺼내기 쉽도록 블록 사이사이에 톱밥이나 짚을 끼워 넣었다.

 지역별 빙실 

 대한민국의 석빙고 
섬네일|250px|경주 석빙고의 내부 아치 구조
한국의 전통적인 빙실은 석빙고라고 부른다. 삼국 시대부터 얼음을 보관하여 사용했다는 기록이 있으나, 현재 남아있는 석빙고는 대부분 조선 시대에 지어진 것들이다.문화재청, "경주 석빙고", 국가문화유산포털.  주로 화강암을 사용하여 견고하게 지었으며, 궁궐이나 관아에서 사용할 얼음을 보관하기 위해 국가(국영)에서 관리 운영하였다.

석빙고는 대부분 지하에 반원형의 아치형 천장 구조(홍예)를 가진 형태로 지어졌다. 이 아치형 천장은 구조적 안정성을 제공할 뿐만 아니라, 더운 공기가 위로 상승하여 천장에 뚫린 환기구(통풍구)를 통해 밖으로 빠져나가기 용이한 구조이다. 지붕에는 흙을 두껍게 덮고(봉토) 잔디를 심어 태양열(복사열)을 차단하고 단열 효과를 극대화했다. 바닥은 경사지게 하여 녹은 물이 배수구를 통해 자연적으로 배출되도록 설계되었다.국립문화재연구소 (2007). 한국의 석빙고 실측조사 보고서. 대전: 국립문화재연구소.

이렇게 보관된 얼음은 여름철 궁중의 제사에 사용되거나, 왕실에 진상되고, 고위 관료들에게 나누어 주었으며(반빙, 頒氷), 의료용으로도 사용되었다. 경주 석빙고(보물 제66호), 안동 석빙고(보물 제47호), 창녕 석빙고(보물 제54호) 등이 현재까지 잘 보존되어 있다.

 페르시아의 약찰 
섬네일|250x250픽셀|이란 케르만에 있는 약찰의 원뿔형 돔
고대 페르시아(현 이란)에서는 약찰이라는 독특한 형태의 흙벽돌 빙실을 사용했다. 약찰은 페르시아어로 얼음 구덩이를 의미한다.

약찰은 지상에 높이 솟은 원뿔형의 거대한 돔(외벽)과, 그 아래에 위치한 거대한 지하 저장 공간으로 구성된다. 외벽은 사루즈라는 전통 방수 모르타르를 바른 두꺼운 흙벽돌(어도비)로 만들어져 강력한 단열 성능을 가졌다.Ghafari, A. R., & Gheam, H. (2018). "The role of wind in the natural cooling of Yakhchals". Journal of Architectural Engineering, 24(1).

약찰은 사막의 건조한 기후를 역이용하는 수동적 공기 냉각 시스템을 갖추고 있었다. 겨울철 밤에 카나트(지하 수로)를 통해 공급된 물을 빙실 옆의 얕은 못에서 얼린 뒤, 이 얼음을 깨서 지하에 저장했다. 여름철에는 원뿔형 돔 구조가 내부의 더운 공기를 위로 상승시켜 외부로 배출시키고, 건물 하부에 설치된 바드기르(바람 환풍구)가 외부의 시원한 공기를 끌어들여 내부 온도를 낮추는 원리로 작동했다.Ghafari, Alireza; et al. (2012). "A study on the function of windcatchers in Yakhchals". International Journal of Ventilation. 11 (2): 159–172. 이를 통해 사막 한가운데에서도 얼음을 1년 내내 보관할 수 있었으며, 팔루데와 같은 디저트를 만드는 데 사용했다.

 유럽 및 북미 
유럽과 북미의 빙실은 초기에는 주로 부유층의 사유지(대저택)나 농장에 지어졌다. 영국이나 프랑스의 저택에서는 정원의 그늘진 곳에 '아이스 웰(Ice well)' 또는 글라시에르라 불리는 원형의 깊은 구덩이를 파고 벽돌이나 돌로 벽을 쌓은 뒤, 짚 등으로 단열하여 겨울에 수확한 얼음을 보관했다. 이 얼음은 여름철 아이스크림이나 셔벗을 만들고 음료를 차갑게 하는 데 사용되었다.

19세기 얼음 무역이 활발해지면서, 미국 뉴잉글랜드의 호수나 노르웨이의 피오르 해안에는 대규모 상업용 빙실이 건설되었다. 이들은 주로 값싸고 짓기 쉬운 목재로 지어진 거대한 창고 형태였으며, 단열은 주로 건물 벽이 아닌 얼음 자체를 감싸는 두꺼운 톱밥 층에 의존했다.Jones, Joseph C. (2001). America's Icemen: An Illustrative History of the United States Natural Ice Industry. Humble, TX: A. D. Publishing.

 현대의 유산 
냉장고의 발명으로 빙실은 본래의 기능을 잃었으나, 과거 인류의 지혜와 기술을 보여주는 중요한 건축 유산으로 남아있다.

대한민국의 석빙고들은 대부분 보물이나 사적으로 지정되어 역사 교육 자료 및 관광 자원으로 활용되고 있다. 이란의 약찰 역시 독특한 건축 양식으로 인해 많은 관광객이 찾는 명소가 되었다. 유럽과 북아메리카의 사유지에 남아있던 많은 빙실은 복원되어 박물관이나 독특한 정원 구조물로 보존되고 있다.

한편, 미국 텍사스주 등 일부 지역에서는 아이스 하우스라는 용어가 원래의 뜻과 무관하게, 맥주 등을 파는 일종의 개방형 동네 술집이나 식료품점을 의미하는 단어로 사용되기도 한다.

 같이 보기 
 석빙고
 냉장
 냉장고
 단열
 단열재

 각주 

분류:냉각 기술
분류:얼음