이누이트의 이글루는 눈으로 지었는데 왜 내부 열을 지킬 수 있을까

 

눈으로 만든 집은 차갑고 금방 무너질 것처럼 보인다. 그러나 북극권의 일부 이누이트 공동체는 단단하게 다져진 눈을 이용해 겨울철 이동과 사냥을 위한 눈집을 지었다. 이누이트 언어의 ‘이글루(iglu)’는 본래 집을 뜻하며, 모든 이누이트가 언제나 눈집에서 살았다는 의미는 아니다. 눈으로 만든 이글루는 특정 지역과 계절에 사용된 여러 주거 방식 가운데 하나였다.

북극 설원에 단단한 눈 블록으로 지어진 돔형 이글루와 낮은 입구 통로


차가운 눈이 어떻게 단열재가 될까

이글루의 벽은 투명하고 단단한 얼음덩어리가 아니라 바람에 눌려 형태를 유지할 수 있는 눈으로 만든다. 눈 결정 사이에는 수많은 작은 공기층이 들어 있다. 움직이지 않는 공기는 열을 빠르게 전달하지 않으므로, 눈벽은 실내에서 생긴 열이 바깥으로 빠져나가는 속도를 늦춘다.

단열 성능은 모든 눈에서 똑같지 않다. 눈의 밀도와 결정 구조, 수분 함량, 결정끼리 맞닿은 정도가 달라지면 열전도율도 변한다. 지나치게 푸석한 새눈은 블록으로 자르기 어렵고, 너무 단단한 얼음은 눈보다 열을 쉽게 전달한다. 따라서 이글루에는 바람에 적당히 다져져 자를 수 있으면서도 내부에 공기를 품은 눈이 유리하다.

돔 모양은 눈 블록의 무게를 어떻게 버틸까

전통적인 눈집은 단순히 벽을 둥글게 쌓고 뚜껑을 올린 구조가 아니다. 첫 단의 눈 블록을 비스듬히 잘라 상승하는 길을 만든 뒤, 블록을 나선형으로 이어 붙이며 안쪽으로 조금씩 기울인다. 마지막에는 위쪽의 작은 구멍을 눈 블록으로 닫아 연속된 돔을 완성한다.

돔에서는 위쪽 블록의 무게가 곡면을 따라 아래와 옆으로 전달된다. 눈은 잡아당기는 힘에는 약하지만 눌리는 힘에는 상대적으로 버틸 수 있으므로, 블록이 서로 밀어 주는 형태가 중요하다. 둥근 외형은 강한 바람이 정면의 넓은 벽에만 부딪히지 않고 구조 둘레로 흐르도록 돕는다. 다만 잘못 자른 눈이나 급격한 기온 상승은 구조를 약하게 만들 수 있다.

입구를 실내 바닥보다 낮게 만든 이유는 무엇일까

많은 눈집은 사람이 몸을 낮추어 통과하는 좁은 입구 통로를 두고, 안쪽의 생활 공간과 잠자리를 통로보다 높게 만든다. 실내에서 데워진 공기는 밀도가 낮아 위쪽에 머무르고, 차가운 공기는 아래쪽 통로와 바닥 부근에 모이기 쉽다. 이 높이 차이는 사람이 머무는 공간이 가장 차가운 공기층과 직접 겹치는 것을 줄인다.

좁고 꺾이거나 길게 이어진 통로는 외부 바람이 생활 공간까지 곧바로 들어오는 것도 막아 준다. 그렇다고 입구가 모든 열을 가두는 완전한 마개는 아니다. 사람이 드나들 때 공기 교환이 일어나며, 실내외의 온도차와 바람의 방향에 따라 흐름도 달라진다. 낮은 통로와 높은 생활대는 열손실을 줄이는 여러 장치 중 하나로 이해해야 한다.

사람의 체온과 등잔만으로 따뜻해질 수 있을까

눈벽 자체는 열을 만들지 않는다. 실내의 열은 사람의 체온, 조리와 전통적인 기름등잔 같은 작은 열원에서 나온다. 이글루가 하는 일은 그 열이 북극의 차가운 바깥 공기로 빠르게 사라지지 않도록 늦추는 것이다. 공간이 작고 외피가 연속된 돔일수록 데워야 할 공기량과 외부로 노출된 면적을 줄이는 데 유리하다.

이는 열을 저장하고 전달하는 방식에서 온돌이 방 전체를 따뜻하게 만드는 원리와 다르다. 온돌은 아궁이의 열을 바닥 아래로 보내 바닥을 데우지만, 이글루는 작은 내부 열원과 눈벽의 단열을 이용한다. 따라서 이글루를 난방장치라기보다 제한된 열을 보존하는 피난처에 가깝게 보는 편이 정확하다.

열을 지키면서도 환기구가 필요한 이유

열손실을 막겠다고 눈집을 완전히 밀폐하면 안전하지 않다. 사람이 호흡하면 이산화탄소와 수증기가 생기고, 불꽃을 사용하는 등잔은 산소를 소비하며 연소가스를 만든다. 그래서 지붕 가까이에 작은 환기구를 유지하고 입구를 통한 공기 유입도 확보해야 한다. 눈이 내리거나 성에가 생겨 구멍이 막히지 않는지 확인하는 일이 중요하다.

실내가 따뜻해지면 안쪽 눈 표면이 조금 녹았다가 다시 얼어 표면을 단단하게 만들 수 있다. 하지만 이를 의도적인 난방 원리처럼 과장해서는 안 된다. 열이 지나치게 강하면 물방울이 떨어지고 눈벽이 얇아지거나 변형될 수 있다. 단열, 환기, 구조 안전 사이의 균형이 유지되어야 한다.

이글루의 각 구조는 어떤 역할을 할까

구성 요소 작동 원리 기후 대응 효과 주의할 점
눈 블록 공기층이 열전달을 지연 내부 열의 손실 완화 적절한 밀도의 눈 필요
나선형 돔 압축력으로 하중 전달 눈의 무게와 바람에 대응 균열과 해빙 확인 필요
낮은 입구 통로 공기 층화와 바람 차단 생활대의 열손실 감소 완전한 밀폐 구조는 아님
상부 환기구 오염된 따뜻한 공기 배출 호흡과 연소 안전 확보 눈과 성에로 막히지 않게 관리

이글루가 보여 주는 한랭지 건축의 핵심

이글루의 핵심은 차가운 재료를 따뜻한 재료로 바꾸는 데 있지 않다. 주변에서 구할 수 있는 눈의 공기층을 이용해 열의 이동을 늦추고, 돔으로 눈의 약점을 보완하며, 낮은 통로로 생활 공간을 찬 공기에서 분리한 데 있다. 작은 환기구는 열효율만큼 사람의 안전이 중요하다는 사실도 보여 준다.

또한 눈집은 북극의 모든 전통주택을 대표하지 않는다. 계절과 지역, 이동 목적에 따라 가죽 천막이나 잔디·흙을 이용한 주거도 사용되었다. 이글루의 가치는 하나의 낭만적인 이미지가 아니라, 제한된 재료와 열원을 기후 조건에 맞춰 구조·단열·환기로 연결한 지식에서 찾을 수 있다.

참고자료