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ⓒ픽사베이

 

전기의 힘으로 냉장·냉동하며 음식을 상하지 않게 보관하고 차갑게 유지하는 ‘전기냉장고’! 여러분의 삶에서 빼놓을 수 없는 가전제품이죠? 오늘은 우리가 일반적으로 사용하는 전기냉장고가 아닌, 전기의 공급 없이도 기능할 수 있는 냉장고를 소개하고자 합니다. 전기냉장고의 원리를 알아본 다음 ‘전기 없는 냉장고’의 원리에 대해서 알아보도록 해요!

 

냉장고의 유래

냉장고는 과연 언제부터 시작되었을까요? 최초로 전기의 힘을 이용한 냉장고의 발명은 지금으로부터 40~50년 전으로 거슬러 올라가게 되는데요. 미국에서부터 그 역사가 시작되었습니다. 미국에서 생산된 최초의 대량생산 가정용 냉장고 ‘캘비네이터(Kalvinator)’가 그 시작이죠. 캘비네이터가 시중에 판매되기 시작하면서 냉장고는 보편적인 가전제품으로 자리 잡았습니다.

 

전기냉장고의 원리

전기냉장고 온도를 차갑게 유지하는 핵심 키워드는 ‘냉매의 상태’라고 할 수 있습니다. ‘냉매’란, 냉동 기기 내부에서 냉각 사이클을 순환하는 유체인데요. 저온부에서 기화하여 주위에서 열을 흡수하고, 고온부에서 응축하여 열을 방출하는 방식으로 저온부를 냉각하는 것을 가능하게 하는 작동 유체입니다. 이렇게 냉매의 두 가지 상태 변화를 돕는 장치가 바로 아래 이미지에서 볼 수 있는 냉장고의 장치인 ‘압축기’, ‘응축기’, ‘모세관’, ‘증발기’입니다. 각 순서대로 냉매가 이 장치를 순환하면서 최종적으로 저온, 저압의 기체 상태로 변화하게 되면 냉장고 열을 흡수하여 내부 온도를 낮출 준비가 끝난 것이라 볼 수 있습니다.

 

ⓒ네이버캐스트 원리사전 '냉장고의 원리'

 

이렇게 전기냉장고가 발명되어 시중에 판매될 수 있었던 이유는 각 가정에 전기가 들어올 수 있는 시스템이 구축되었기 때문이겠죠. 대중의 전력 소비가 보편화될 수 있었기 때문에 가전제품이 발전할 수 있었다는 생각이 듭니다. 그렇다면 전기의 공급 시스템이 구축되지 않았던 시절에는 어떤 방식으로 식료품이 상하지 않게 보관했을까요? 네, 그렇습니다. 여러분이 한 번쯤은 들어보셨을 ‘석빙고’를 활용한 것이죠. 이러한 ‘석빙고’는 조선 후기부터 주로 사용되기 시작했다고 하는데요. 간단하게 원리를 알아보도록 합시다.

 

석빙고의 원리

위 이미지는 조선 영조 때, 경상북도 경주시 인왕동에 설치된 우리의 문화유산인 ‘석빙고’입니다. 이미지를 보면 반원형의 지붕과 ‘굴’처럼 보이는 출입구로 이루어져 있는 것을 확인할 수 있습니다. 자세히 살펴보면, 지붕에는 환기통이 마련되어 있어 바깥과 공기가 통하게 되어있다고 해요. 출입구를 따라 들어가면 또 아래로 내려갈 수 있는 계단이 설치되어 있죠. 석빙고의 원리는 간단합니다. 출입구에서 뜨거운 공기가 들어오면 지붕에 있는 환기통으로 뜨거운 열을 내보낼 수 있게 설계되어 찬 공기가 오래 유지될 수 있게 하는 것입니다. 재미있는 사실은 석빙고 지붕 위에 잔디를 심어 태양 복사열을 차단할 수 있도록 했다는 점인데요. 자연의 자원을 활용하여 음식을 보관해왔던 우리 조상들의 지혜가 엿보이는 것 같습니다.

 

석빙고 ⓒ문화재청 국가문화유산포털

 

이렇게 냉장고의 유래 및 석빙고의 원리, 전기냉장고의 원리까지 간단하게 알아보았는데요. 전기가 없이도 간단하게 음식을 보관할 수 있는 ‘팟인팟 쿨러’ 적정기술에 관하여도 소개해드리겠습니다. 

 

팟인팟 쿨러 (Pot in Pot Cooler)

팟인팟 쿨러는 주로 저개발국 또는 개발도상국 지역 등에서 삶의 질 향상을 돕는 ‘적정기술’의 사례인데요. 여기서 ‘적정기술’이란 첨단기술과 하위기술의 중간 정도 수준의 기술이라는 의미라고 합니다. 최근 이러한 적정기술의 개발은 선진국에서도 소외계층을 위한 사회문제 해결에 유용한 역할을 하고 있다고 합니다.

 

일명 ‘항아리 냉장고’라고 불리는 ‘팟인팟 쿨러’는 전기가 없는 환경에서 살아가는 이들에게 냉장고의 역할을 할 수 있도록 개발된 적정기술입니다. 북부 나이지리아 지역에서부터 발명된 팟인팟 쿨러는 비가 잘 내리지 않는 척박한 기후환경과 열악한 전력 공급 시스템을 가지고 있는 지역적 특성으로부터 시작되었다고 해요. 도자기로 만들어진 항아리 속에 작은 항아리를 넣고, 항아리 틈 사이에 젖은 흙을 채워 헝겊으로 덮으면 모든 준비는 끝난다고 합니다. 이 젖은 흙은 전기냉장고의 원리에서 알아보았던 ‘냉매’의 역할을 하기에 차가운 온도를 유지할 수 있다고 합니다. 젖은 흙이 증발하면서 ‘기화’ 상태로 변화되면 도자기 안의 열을 빼앗아 방출시키는 것이죠.

 

팟인팟 쿨러 ⓒ구나현 제작

 

이렇게 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 만들어진 ‘팟인팟 쿨러’의 가격은 단돈 2달러에 달한다고 합니다. 이러한 합리적인 금액으로 수많은 사람의 삶의 질을 높일 수 있는 적정기술의 힘이란 참 대단한 것 같다는 생각이 드네요. ‘팟인팟 쿨러’ 이외에도 사회적인 인프라가 부족한 국가 및 지역에서는 수많은 유용한 적정기술 발명품을 계속해서 개발하려는 노력이 지속되고 있다고 해요. 이렇게 적정기술의 지속적인 개발을 통해 더 많은 소외 국가에 꼭 필요한 사람들이 손쉽게 제품을 구매할 수 있으면 하는 바람입니다. 전기냉장고부터, 전기가 필요하지 않은 냉장고까지 알아보았는데요. 흥미로운 시간이 되셨길 바라며 일상생활의 편리한 가전제품도, 여러 사람의 생명을 살릴 수 있는 적정기술에도 많은 관심을 가져보시는 것은 어떨까요?

 

 

 


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