알루미늄상자와 목질재료상자의 밑바닥을 가열한다고 가정하자. 밀폐된 상자 뚜껑에는 물을 채운 유리병을 매달아 놓는다. 이 때 어느 상자에 들어 있는 병 속의 물 온도가 높아질까?
 
 일본의 많은 연구자들이 원적외선 사우나 반복치료(60℃, 15분)가 혈액순환을 촉진하여 피부나 조직에 영양분을 원활히 공급하고 관상동맥내피기능을 개선시키고 고혈압, 비만, 당뇨, 고지방 혈증 등 생활방식과 관련한 질병에 효과가 있다고 연구논문을 발표하였고 심장부정맥의 치료나 젖분비 등에도 효과적이라는 연구 논문을 발표하였다. 
 대패질한 오크재의 복사율이 90%라는 것을 슈미트가 1927년에 많은 물질의 복사율을 비교하는 데이터를 보고하였는데도 불구하고 그동안 목재나 목질재료가 상온에서 원적외선을 90% 방출하고 있다는 사실을 등한시하였고 미국이나 일본의 목재핸드북에서도 목재의 복사열은 다루지 않았다.
 이는 가열을 하는 고온 장치에 빛이 가려져 있었기 때문이었다. 그래서 필자가 1990년도 중반부터 목재의 장점이 많은데 그 중에서도 목재가 열을 받으면 받은 열을 5-20μm 파장으로 90%변환하여 방출하므로 목재는 원적외선방사물질이라고 강조를 했었다. 그런데 그것이 어떻게 좋은지 전혀 반응이 없었다. 그래서 기술 개발 하나 더 하는 것보다 이 목재의 장점을 어떻게 어필하도록 해야 하는지를 고심하던 차에 안식년제를 이용하여 열이동(Heat Transfer)에 관한 책 한권을 다시 공부하기 시작하였다. 이때 연구한 것이 글의 서두에 쓴 내용이다.
 지금 건물난방 방식은 복사바닥재난방(온돌난방)방식이 ISO복사냉난방시스템으로 한국온돌방식이 2008년 3월에 NP에 채택되어 세계의 표준으로 바뀌어 가는 중이다. 온돌난방은 효율적으로 면적을 활용할 수 있고 조용하며 실내가 모두 고른 온도를 갖고 있고 에너지효율이 가장 높고 거주자에게 쾌적함을 주어 다른 난방방식으로는 온돌방식을 도저히 따라올 수 없기 때문이다.
 그럼 다시 이 글의 맨 처음에 있는 질문으로 돌아가자. 건물을 상자로 대비시키고 상자의 뚜껑에 유리병을 달아매어 상자 내부 공중에 매달려 있도록 하고 상자 6면은 모두 밀폐시키고 상자 밑바닥에 히터로 60℃가 되도록 천천히 난방 가열을 하면 알루미늄 상자의 유리병물의 온도가 자작나무합판 속의 유리병 물보다 높아질까? 답은 아니다. 자작나무합판상자의 물이 받은 열에너지 총량이 알루미늄 상자보다 두 배가 더 많았다. 이유는 알루미늄 판은 열전도도가 매우 높아 상자 외부로 열을 빼앗기고 상자 내부로 이동하는 열량이 적었기 때문이다. 더군다나 상자 내에서 물로 전달되는 이동모드는 대류가 1위로 81.8%였었고 2위가 복사로 15.4%였다. 반면에 합판은 열전도도가 낮아 외부로의 열을 덜 빼앗기고 상자 내의 열 이동 모드 중 1위는 복사열이었고 2위가 대류였다. 목재나 목질마루판을 바닥재로 체온보다 높은 온도로 가열한 온돌난방방식은 원적외선을 방사하는 원적외선 사우나 역할을 하여 혈액순환을 촉진시켜 건강증진에 커다란 도움을 주는 역할을 담당한다. 목재가 주는 인체에 쾌적함을 유지시켜 주는 시감, 청감, 후감, 촉감, 기후조절기능, 공기환경, 심리적 기능들은 물론 거론하지 않고 콘크리트건물의 목질재료 내장으로 시멘트의 6가크롬 문제를 일으키지 않도록 하면서도 말이다.

[2010년 5월 16일 제 248호]

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