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자연채광과 솔라튜브

어두운 집 안에 빛을 들이자

  • 김성원 적정·생활기술 연구자 coffeetalk@naver.com

자연채광과 솔라튜브

자연채광과 솔라튜브

Shutterstock

집이 밝으면 마음도 밝아진다. 반대로 집 안이 어두침침하면 우울증에 걸리기 쉽다. 밤에는 전등을 켜서 밝힌다 해도 낮에 켜는 인공조명은 자연채광(daylighting)에 비할 수 없다. 낮에 전등 없이도 밝게 지내려면 햇빛을 집 안으로 끌어들여야 한다. 자연채광은 전기료 부담을 줄일 뿐 아니라 무엇보다 몸과 마음을 건강하게 만들어준다.

보통 유리창을 크게 만들수록 실내가 밝아지지만 여름철에는 뜨거운 햇빛이 그대로 들어와 고역이다. 그래서 창 위로 차양을 쳐 햇빛을 차단하는데, 이 차양이 너무 길면 집 안이 어두워지는 단점이 있다. 이런 단점을 보완하면서 자연채광을 하기 위해 현대 건축에선 여러 방법을 동원한다. 예를 들어 지붕 높은 곳에 상부 ‘채광창’을 내거나, 지붕에 ‘천창’을 만들거나, 햇빛을 반사할 수 있도록 거울을 부착한 ‘햇빛선반’을 설치하는 것이다(그림1 참조).

그러나 다닥다닥 붙은 연립주택이나 단독주택이라면 창을 크게 낼 수 없을뿐더러 창을 크게 낸다 해도 채광에는 아무런 도움이 되지 않는다. 옆집이나 앞집에 가려 볕이 들지 않기 때문이다. 게다가 채광창, 천창, 햇빛선반은 집을 지을 때부터 설계에 들어가지 않으면 이후 추가로 설치하는 데 비용도 많이 들고 번거롭다. 다른 방법은 없을까. 기존 주택에 자연채광을 원한다면 반사필름을 원형관에 끼워 만든 ‘솔라튜브(solar tube)’가 적당하다. 


자연채광과 솔라튜브

사진 제공 · Greenbuildingadvisor

적정기술로 개발된 ‘햇빛물병’의 진화

자연채광과 솔라튜브

햇빛물병 설치 사례. 사진 제공 · Greenhomeohio

솔라튜브는 본래 제3세계를 위해 개발한 적정기술에서 비롯됐다. 전기 사정이 좋지 않은 지역의 주택은 한낮에도 실내가 어둡다. 이 문제를 해결하고자 개발된 적정기술이 ‘햇빛물병(solar bottle)’이다. 햇빛물병은 페트병에 물과 표백제를 섞어 담으면 완성된다. 물은 빛을 산란시키고 표백제는 물이 썩지 않게 해준다. 추운 지역에서는 표백제 대신 부동액이나 소금물을 넣는다. 이렇게 만든 햇빛물병을 비가 들지 않도록 주의하면서 지붕에 꽂으면 낮에 실내를 환히 밝히는 조명이 된다.  

이 햇빛물병이 유럽에서 솔라튜브로 발전했다. ‘햇빛터널(solar turnnel)’ ‘햇빛조명관’이라 부르기도 한다. 부엌, 복도, 다락방, 골방처럼 낮에도 빛이 잘 들지 않는 곳에 설치한다. 독일 주택이나 사무실, 공장 지붕엔 대부분 솔라튜브나 다양한 채광창이 설치돼 있다.



솔라튜브는 내부에 반사필름을 말아 넣은 직경 25~35cm의 원형 덕트라고 보면 된다. 이 덕트 안에 거울처럼 반사하는 고반사 필름이 들어 있어 빛의 강도를 유지하고, 원하는 위치로 빛을 보낼 수 있다. 지붕이나 벽면에 설치된 솔라튜브를 통해 실내 곳곳 어디로나 햇빛을 보낼 수 있다. 빛을 굴절시킬 수 있어 연통처럼 벽을 뚫고 설치하기도 한다. 또 솔라튜브 바깥 상부 끝을 덮는 반구형 투명 플라스틱 뚜껑은 효과적으로 햇빛을 수집하고, 실내 솔라튜브 하부 끝을 덮는 산란렌즈는 빛을 확산한다. 직경 25cm인 솔라튜브의 광도는 대략 100W 전구 3개에 해당한다. 18.5㎡(약 5.6평) 공간을 환하게 밝힐 수 있다. 직경 35cm인 솔라튜브는 27.8㎡(약 8.4평) 공간을 밝혀준다.  


자연채광과 솔라튜브

사진 제공 · EERE

솔라튜브를 제작하는 방법은 의외로 간단하다(그림2 참조). 고급 벽난로에 부착하는 연통용 원형 덕트와 지붕과 천장에 부착하기 위한 고정 부속, 그리고 일명 ‘태양거울필름’, 반구형의 플라스틱 뚜껑, 빛 산란을 위한 산란렌즈, 실리콘과 나사못, 알루미늄 테이프만 있으면 만들 수 있다. 반구형 플라스틱 뚜껑과 산란렌즈는 조명기구에 쓰는 것이나 주방용품을 전용할 수 있다.

솔라튜브 설치는 벽난로 연통 설치 방법과 유사하다. 먼저 실내 천장이나 벽에 솔라튜브 직경에 맞춰 구멍을 뚫는다. 구멍을 뚫을 때는 전동 드릴로 천장 밑에서 작은 구멍을 뚫어 위치를 표시한 후 지붕 위에서 직경을 맞춰 직소기를 이용해 큰 구멍을 뚫는다. 여기에 반사필름을 말아 넣은 원형 덕트를 끼우고, 위아래를 고정한다. 반구형 뚜껑으로 지붕 위 솔라튜브를 덮고, 실내 솔라튜브 끝은 산란렌즈로 막는다. 지붕에 고정할 때 비가 새지 않도록 플러싱과 방수포, 실리콘 등을 이용해 부착한다. 마지막으로 솔라튜브 내부에 결로가 생기지 않도록 덕트를 단열재로 감싸야 한다. 습기가 찰 수 있기 때문이다.

솔라튜브는 간단한 구조지만 전문 시공업자에게 맡겨 기성제품을 설치하려면 100여만 원에서 수백여만 원이 넘는 비용이 든다. 발품을 팔아 자재와 부품을 구하고 직접 시공하면 비용은 줄고, 지식과 기술, 인맥은 늘어난다.

음식점이나 카페에만 셀프 서비스가 필요한 것이 아니다. 일상을 살아가는 데 셀프 서비스를 할 수 있는  것이 많아질수록 삶의 자립도가 높아진다. 셀프 서비스는 불황기의 생존기술이다.






주간동아 2016.04.13 1033호 (p72~73)

김성원 적정·생활기술 연구자 coffeetalk@naver.com
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