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세계 최초의 온실로 알려졌던 영국의 온실보다 무려 170년이나 앞섰던 우리 기술. 조선조 의관인 전순의가 작성한 생활과학서 동절양채 편, 즉 ‘겨울에 채소 키우기’ 항목에 당시 온실 건축에 관한 세 줄의 기록이 나온다. 1459년 이전에 온도가 조절되는 세계 최초의 온실이 설계되었고 재배된 꽃은 임금에게 바쳐졌다.


우리나라가 세계에 자랑할 만한 전통 문화유산 가운데 결코 빠질 수 없는 것이 금속활자와 그 인쇄술이 있다. 고려시대에 세계 최초로 금속활자로 인쇄를 하였으며, 조선시대에는 1403년 이래 수 십 차례 활자를 제작하였다. 



고려시대의 금속활자 인쇄술은 세계에서 처음으로 창안된 것이다. 이 금속활자로 발간한 책이 ‘직지심체요절(直指心體要節)’이며, 세계 최고(最古)의 금속활자 서적으로 세계 문화유산이다. 목판이 아닌 금속으로 종이 인쇄를 찍어내자 인쇄술이 급격히 발전하고 지식 전달의 속도의 변화로 인류는 더욱 정신이 풍요로워지고 진보할 수 있었다. 물론 마케팅과 산업적인 성공은 독일 구텐베르크의 영향력이 지대했고 사람들은 아직도 성공한 역사의 손을 들어 주는 경향을 보인다.

우리는 금속활자와 인쇄술 말고도 앞선 기술과 문화가 또 있다. 바로 가온 온실이다.


조선시대 한지 온실의 성능은?

冬月開花出於人爲子(동월개화출어인위자)

“겨울 달에 핀 꽃은 인위(人爲)에서 나온 것이다.”

성종실록 제13권에 기록된 왕의 전교(傳敎)의 한 부분이다. 때는 1471년 1월의 추운 어느 날, 궁궐에 쓰이는 꽃을 키우는 기관인 장원서(掌苑署)에서 철쭉과의 일종인 영산홍(暎山紅) 한 분(盆)을 임금께 올리자, 왕은 “초목의 꽃과 열매는 천지의 기운을 받는 것으로 각각 그 시기가 있는데, 제때에 핀 것이 아닌 꽃은 인위적인 것으로서 내가 좋아하지 않으니 앞으로는 바치지 말라”고 말씀하신 것이다.

성종 임금의 백성을 아끼고 배려하는 마음, 그리고 자연을 앞서가려는 욕망에 대해 자제하려는 삶의 철학을 엿볼 수 있다.


겨울에 피운 봄꽃을 좋아하고 말고는 성종 임금의 취향 문제이나, 그 옛날에 어떻게 겨울에 꽃을 피울 수 있었던 지는 궁금하지 않을 수 없다. 과연 조선시대에도 온실이 있었을까?

그런데 2001년 발견된 산가요록(山家要錄)이란 책이 그 해답을 안겨준다. 이 책은 15세기 중반 의관(醫官)으로 봉직한 전순의(全循義)가 쓴 생활과학서로서 당시의 농업기술과 함께 술 빚는 법, 음식 조리법, 식품 저장법 등 생활에 관한 많은 정보를 전해주고 있다. 이 가운데 동절양채(冬節養菜) 편, 즉 ‘겨울에 채소 키우기’ 항목에 당시 온실 건축에 관한 세 줄의 기록이 나온다.

이에 따르면, 남쪽을 제외한 삼면을 진흙과 볏짚으로 쌓은 흙벽돌로 벽을 쌓고, 바닥은 구들로 만들고 그 위에 30cm 정도의 배양토를 깔았으며, 45°로 경사진 남쪽 면은 창살에 기름먹인 한지(韓紙)를 붙여 막았다. 그렇다면 이렇게 만든 조선시대 한지 온실의 성능은 어느 정도였을까? 



온실은 난방·가습·채광이라는 세 가지 조건을 갖추어야 한다. 유럽으로부터 전해진 현대 온실은 대체로 난방기로 데운 공기를 바람으로 불어넣어 온실 안의 공기 온도를 높이는 방식을 사용한다. 이 방식은 식물에 많은 스트레스를 주면서도 차가운 땅까지는 데우지 못하는 단점을 갖는다. 그래서 최근에는 토양에 난방파이프를 설치하여 근권부의 토양 온도를 높이는 지중가온방식(地中加溫方式)이 개발되어 일부는 이미 보급되어 있다.

그런데 조선시대의 온실에는 이미 온돌이 설치되어 흙의 온도를 25℃로 유지할 수 있었다. 온돌은 아침과 저녁으로 두 시간씩 때었는데, 이때 아궁이에 가마솥을 얹고 물을 끓였고, 수증기가 온실 안으로 흐르게 하였다. 이로써 실내 온도와 함께 적절한 습도까지 조절할 수 있었다.


영국 온실보다 170년 앞섰다!

세계 최초의 온실로 알려졌던 영국의 Enelyn 온실(1619년)보다 무려 170년이나 앞선 기술이었다. 우리나라가 유럽보다 앞서서 우수한 온실을 가질 수 있었던 데는 무엇보다도 ‘한지’의 역할이 컸다. 판유리가 없던 시절인 조선의 기술자들은 책 종이와 창호지로 쓰이는 한지에 들기름을 먹여서 채광창으로 이용한 것이다.

유리나 비닐 온실에는 실내외의 온도차에 따라 새벽에 이슬이 맺힌다. 찬이슬은 오전의 햇볕을 차단하여 실내 온도를 낮추고 식물의 광합성을 방해할 뿐만 아니라, 작물에 그대로 떨어져서 큰 해를 미치게 된다. 하지만 한지 온실에는 이슬이 맺히지 않는다.

들기름은 종이 섬유 사이의 빈 공간을 채워 한지 자체가 방수성을 갖게 한다. 그런데 빗방울과 같이 큰 액체 입자들은 기름 때문에 종이 섬유 사이의 공간을 통해 온실 안으로 들어올 수 없지만 들기름이 종이 섬유 사이의 공간을 완전히 메우는 것이 아니어서 작은 수증기 입자들은 한지를 통해 바깥으로 배출되기 때문이다. 기름먹인 한지는 고어텍스의 원조라고 할 수 있을 것이다.

또한 온실의 역할을 할 수 있으려면 빛의 투과성이 좋아야 하는데, 한지가 빛을 투과시킬 수 있을까?

한지는 불투명하지만 기름 먹은 한지는 팽팽하게 얇아지면서 반투명해진다. 한지를 구성하는 종이 섬유와 그 공간을 채우고 있는 공기의 빛 굴절률은 다르다. 굴절률이 다른 두 물질이 함께 섞여 있으면 빛은 산란되어 반사되게 된다. 그러나 기름의 굴절률은 종이 섬유와 비슷하여 산란되는 빛의 양이 적어지므로 빛의 투과성이 높아지는 것이다.

한지 온실에서는 파종 후 3~4주면 채소를 수확할 수 있었으며, 한겨울에도 여름 꽃을 궁궐에 공급할 수 있었을 게다. 엄동설한의 하얀 겨울에 사랑하는 왕비에게 바치는 임금의 작약 꽃 한송이는 낭만적인 상상을 하게 만든다. 몰론 그랬을리는 만무하겠지만...

한지로 채광창을 만들고 온돌을 이용하여 기온과 습도를 조절했던 조선시대 15세기 온실은 현대 온실보다도 오히려 과학적이었다는 사실이 실험을 통해 속속 밝혀지고 있다.

그러나 그보다 더 놀라운 사실은 그 기술이 후세에 전해지지 않고 슬그머니 사라져 버렸다는 것이다. 안타까운 일이 아닐 수 없다. 하지만 그 후손들인 우리의 도전은 지금도 계속되고 있다.


지금 우리농업은 질풍노도의 시기

1960년대부터 플라스틱 필름이 보급되면서 터널재배가 시작되고 하우스로 발달하여 이른바 ‘백색혁명’을 달성했고 시설재배 면적의 급속한 증가와 생산량 급증으로 덕분에 우리 국민들은 사시사철 식탁 위에서 신선채소를 먹을 수 있게 되었다. 시설작물 재매면적은 52,000ha에 달해 세계 3위 수준의 양적 성장을 일구어냈다.

더 나아가 이제는 식물공장 수출용 플랜트산업이 육성되고 최근에는 일본·네덜란드를 제치고 중동 카타르에 한국형 식물공장이 수출되었다. 바닷물을 민물로 만드는 해수 담수화 기술 역시 세계시장점유율 1위다.

우리농업은 지금 질풍노도의 시기이다. 세계 최초의 온실을 만들었던 선조들의 지혜를 이어받아 우리 후손들 역시 새롭게 계승 발전시켜 나가고 있다.

조선시대 성종 임금보다 현대의 소비자들은 더 까다롭고, 더 왕 같은 대접을 받고자 욕망하는 것은 아닐까? 분명한 것은 온실에서 키운 꽃 한 송이가 밥 한 그릇보다 더 귀할 수 있는 세상이라는 점이다.


▣ 자료참조 : KISTI의 과학향기 제257호. 이정모 ‘세계 최초의 온실은 바로 조선!’


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