태양열 조리기 이야기

[하늘북]

태양열 조리기 -1

태양열로는 요리도 할 수 있다. 뜨거운 한낮에 철판에 햇빛을 쬐어도 온도가 섭씨 80도 정도 올라가는 것을 볼 수 있는데, 이러한 현상을 조금만 더 강화하면 온도가 섭씨 100까지 올라가서 요리를 할 수 있는 것이다. 태양열 조리기의 종류도 꽤 다양한다. 널리 퍼져 있는 것이 상자형 조리기이고, 그밖에 파라볼 조리기, 셰플러(Scheffler) 파라볼 조리기 등이 있다.

태양열조리기

태양열조리기

 상자형 태양열조리기

상자형 조리기는 평판형 집열판과 같은 온실효과를 이용한 것이다. 조금 깊은 상자를 위는 투명 판으로 덮고 옆과 아래는 단열재로 덮으면 상당한 온실효과가 나타나고 상자 속의 온도는 100도까지 올라간다. 이 상자 속에 밥솥이나 냄비를 넣으면 물이 끓게 되어 밥이나 국을 만들 수 있게 된다. 상자형 조리기로는 온도를 100도 이상 올리기 어렵기 때문에 다양한 요리를 하기는 어렵다. 예를들어서 굽는 요리나 튀기는 요리는 불가능하다.

파라볼 조리기로는 상자형보다 훨씬 높은 온도를 얻을 수 있기 때문에, 상자형 조리기에서는 할 수 없는 다양한 요리를 할 수 있다. 온도가 높이 올라가는 이유는 파라볼을 이용해서 햇빛을 집중시키기 때문이다. 조리기의 핵심 장치는 파라볼 형태로 된 반사판이다. 반사판에서 반사된 빛은 초점으로 모이는데, 초점에는 요리 용기를 올려놓을 수 있게 장치되어 있다. 파라볼 조리기로 얻을 수 있는 온도는 250도 이상이나 된다. 그러므로 튀기거나 굽는 요리도 모두 할 수 있다. 단점은 직광만이 반사판에서 반사되어 초점에 모이기 때문에 흐린날에는 사용할 수 없다는 점과 요리 중에 해를 따라 움직여주어야 한다는 점이다. 상자형은 집열판과 마찬가지로 직광과 간접광 모두 받을 수 있기 때문에, 약간 흐린 날에도 밥을 할 수는 있다.

셰플러 조리기는 파라볼 조리기와 비슷하게 생겼지만 곡면이 완전한 파라볼은 아니다. 모양도 파라볼 조리기가 원형인 것에 비해 약간 길쭉하게 겼는데, 셰플러라는 사람이 개발했다고 해서 셰플러 조리기라고 부른다. 셰플러 조리기도 햇빛을 집중시켜서 높은 온도를 얻을 수 있기 때문에, 해만 잘 나면 모든 요리를 할 수 있다. 곡면이 완만하고 꽤 크기 때문에 초점이 꽤 멀리 떨어진 곳에 생긴다. 이 곳에다 부엌을 만들면 파라볼 조리기나 상자형 조리기와 달리 집 안에서도 요리를 할 수 있다. 인도에서 사용되는 셰플러 조리기는 지름이 4미터 가까이 되는 것으로 초점이 생긴 곳에 작은 반사판이 설치되어 있다. 반사판 위에는 두터운 철판이 놓여 있고, 반사판에 집중된 햇빛은 위쪽으로 반사되어 철판을 가열한다. 요리는 이 철판 위에서 이루어진다. 지름 6미터의 셰플러 조리기로는 60명분 이상의 요리를 할 수 있고, 온도는 섭씨 500도까지 얻을 수 있다.

셰플러 조리기 원리

셰플러 조리기

인도에서는 셰플러 조리기를 100개 정도 연결하여 공장이나 명상센터에서 1만명분 요리를 하는 시스템도 개발되어 사용되고 있다. 이 장치로는 먼저 증기를 만들고나서 이 증기를 이용해서 요리를 한다. 인도에서는 사람이 죽으면 화장을 하는 전통이 있는데, 보통 나무를 태워서 화장 의식을 치른다. 그런데 화장에 들어가는 나무도 인도 전체로 보면 적은 양이 아니다. 돈많은 부자의 경우 화장하는 데 들어가는 나무의 양이 약 500kg이나 되기 때문이다. 인도에서는 화장하는 데 소비되는 나무를 보호하기 위해 셰플러 조리기를 변형해서 화장 장치를 개발했다. 이것은 면적이 50제곱미터나 되는 커다란 것으로 햇빛이 집중되면 강력한 화력을 내놓기 때문에, 깨끗하게 화장하는 데 충분한 열이 나온다.

태양열 조리기는 해가 많이 나는 아프리카나 인도 등지에서 유용하게 사용된다. 특히 이 지역에서는 보통 나무를 때서 요리를 하기 때문에, 태양열 조리기는 숲을 보호하는 데 큰 도움을 준다. 아프리카의 경우에는 숲이 황폐화되고 나무가 사라져서 여성들이 수 킬로미터 떨어진 곳까지 가서 나무를 해와야만 밥을 지을 수 있는데, 태양열 조리기는 여성들의 이러한 수고도 덜어준다. 아프리카에서 6-7인용 파라볼 조리기 하나가 절약하는 나무를 이산화탄소로 환산하면 연간 약 5톤이나 된다.

출처 http://cafe.daum.net/perform03501/DyFM/1156?docid=TOjM|DyFM|1156|20090206202218&q=%C5%C2%BE%E7%BF%AD%20%C1%B6%B8%AE%B1%E2

태양열 조리기 - 2

나는 EBS에서 방영하는 “다큐프라임”이라는 프로그램을 자주 보는 편이다.

그 중 ‘위대한 발명 – 태양열 조리기’편을 보고 생각나는 것이 있어 몇 글자 적으려 한다.

우선 태양열 조리기가 인도 혹은 생활이 낙후된 지역에서 큰 몫을 해내고 있는 것은 방송을 보면 알 것이고 그 외의 이야기를 해보려 하니 자세한 내용은 각자 별도의 시간을 내보시라.

간단히 태양열 조리기를 구분해 보면 ‘상자형 조리기’, ‘파라볼릭 조리기’, ‘쉐플러 조리기’로 구분한다. 그 구분은 글자 그대로 유추가능하며 단지 쉐플로 태양열 조리기만을 알면 될 것 같은데 그것은 태양의 이동경로를 따라 기계적인 장치에 의해 움직이며 초점이 한 곳에 지속적으로 고정되게 디자인 되어 있는 최고의 효율을 낼 수 있는 구조인 것만 이해하면 될 것 같다.

사회적 측면에서 잠시 언급하자면, 프로그램에서도 보여주고 있지만 태양열 조리기가 인도 사회에 큰 몫을 하고 있는 것은 음식을 조리하기 위해 땔감을 구하러 다니는 부녀자와 아이들을 그 지루한 노동에서 해방시켰다는 것이다. 요즘 아프리카 오지에서 우물을 파주고 있는 것도 위생적인 문제 (물에 살고 있는 각종 병원균) 뿐만 아니라 식생활 (몸을 씻는 것은 그 이후의 문제다 – 물을 몇번 사용하고 닦는 용도로 사용한다)을 해결하기 위해 물을 길러 다니는 아이들과 부녀자들의 지루한 반복된 노동에서 해방시켜 주기 위해서일 것이다. 실제 물이나 불은 우리가 살아가는 것에 있어 없어서는 안되는 것이고 이를 해결하기 위해 하루의 일과를 거의 다 소비하고 있으니 그들의 장래는 더욱 암담했으리라. 달동네 식구가 그 곳을 벗어나지 못 하듯…

그리하여 그들의 문명을 더욱 향상시켜줄 수 있는 참으로 값진 일이라 할 수 있겠다. 자료 중에서도 잠깐 언급을 했지만 땔감(식수)을 구하러 가는 산속에서의 성추행은 부녀자 뿐만 아니라 어린아이들에게도 예외가 아니어서 보통 이런 지역의 어린이 성범죄는 지상최대의 문제라는 것을 ‘TED 강의’에서도 보여주었다.

생각해 보건대 결국 불(물)은 인류 최초의 도구에 해당되는 것으로 인류역사를 바꾼 그 오래 전의 도구가 지구 어디에선가는 아직도 자유롭게 해결되지 않고 있는 것이다. 우리가 일주일 열거하자면 ‘일월화수목금토’로 해와 달을 제외하면 다음으로 나오는 것이 ‘불’이고 ‘물’이다. 그 다음은 지구를 이루고 있는 주가 되는 나무 쇠 흙으로 우리가 동양에서 어떤 재질의 성분을 구분할 때 이것의 성질로 구분하기도 한다. 여하튼 불은 위로 오르려는 ‘양’의 기운을 물은 아래로 내려앉으려는 ‘음’을 기운을 대변하기도 하는데 이것이 없으면 당연 인간이 존재할 수 없다는 것은 자명한 사실이다

다큐 프로그램을 보며 다시 한번 우리가 살고 있는 집에 대하여 생각해 보는 계기도 되었다. 지금 우리가 생각하는 집은 당연히 모든 것을 갖추고 있지만 위에서 언급한 물 (상하수도 배관뿐만 아니라 온수까지도 자유롭게 사용하고 있다)과 다양한 불 (가스레인지뿐만 아니라 전자레인지, 전기레인지, 핫플레이트, 보일러)등을 갖추고 있고, 외부로부터의 다양한 보호뿐만이 아니라 수세식 화장실을 집안으로 들여옴으로써 간단한 구조 같지만 옛날에는 도저히 상상도 못했던 생활의 진보가 급격히 이루어진 것이다. 그 외 각종 통신 기술 (전화, TV, 인터넷 등)의 발달은 이제 인터넷만 들어온다면 어느 산골 오지에서 공간의 제약을 받지 않고 살 수 있을 만큼 세상을 완전히 바꾸어 놓았다. 지금도 이런 것들을 갖추지 못한 집들도 허다하고 내 대학 생활 내내 이것을 제대로 갖춘 집에서 살아본 일이 없는 것 같아 지금 내가 살고 있는 집이 이보다 더 고마울 수 없음을 새삼 느끼는 순간이기도 했다.

이제 다시 본 주제인 ‘태양열 조리기’로 초점을 바꾸어 보겠다.

다큐프로는 간단한 이동형의 파라볼릭 태양열 조리기의 실생활 활용부터 보여주고 있었다. 그것만으로도 생활에 많은 변화를 가져왔지만 반면 문제가 되는 부분이 곧바로 생각났는데 그것은 해가 나질 않는 날은 어찌하겠냐는 것이었다. 물론 음식은 몇 일을 잘 보관하여 먹을 수도 있겠지만 근본적인 해결책이 아니고 이어 조금 더 발달된 구조인 ‘쉐플러 조리기’가 설명되어졌다. 내가 주목한 부분은 바로 여기에 있다. 물론 쉐플러 조리기는 대형의 반사판(집열판)을 가지고 초점을 조금 먼 곳으로 하여 많은 양의 빛을 한 군데 모으고 있지만 그것은 조리하고자 하는 식자재를 직접 가열하는 것이 아닌 중간에 또 다른 매체 (물론 물이다)를 가열하고 여기에서 얻어진 에너지를 변화하여 사용하는 방법을 응용하고 있다. 에너지는 그 모양만 달리할 뿐 또 다른 방법으로 저장되어지는 것이다. 그럼 여기에서도 전에 언급한 시간에 대한 개념을 생각하지 않을 수 없다. 오랜 시간 태양을 따라 방향을 바꾸어가며 모은 에너지를 조리하기 위해 짧은 시간에 소모해 버린다. 같은 양의 에너지이지만 얼만큼의 시간 동안 어느 곳(면적 혹은 용적)에 집중되었는가에 따라 그 쓰임새가 바뀌었을 뿐이다. 나는 여기서 이전의 주제에 더하여 에너지의 중간 역할을 하고 있는 저장고 (물탱크 등)에 대해 생각을 확대해 보았다. 물론 태양열 조리기의 구조상 직접 가열하는 방법도 있을 것이고 작은 곳을 가열하여 증기의 형태로 만드는 방법도 있을 것이며 온수를 저장하여 보관하는 방법 등 다양한 방법이 있을 것이다.

내가 여기 언급하고자 하는 것은 그 커다란 구조물에서 집중되어 오는 에너지를 중간에서 버퍼링하는 물의 역할인 것이다. 중간 매체인 물이 없다면 너무 과도하게 집중되고 있는 에너지는 오히려 역효과가 되어 쓸모 없는 형태로 낭비되어 질 것이다. 필요에 맞는 양의 물을 가열하여 증기가 되기도 하고 직접 요리하는 온도를 유지하기도 하고 온수로 저장하여 나중에 이용 가능한 에너지로 저장하기도 한다. 그것을 보며 생각하고 있자니 과연 ‘우리의 마음은 외부에서 오는 에너지를 잘 버퍼링(콘트롤)하고 있는가’하는 고민에 도달하였다. 밖으로부터 오는 여러 가지 자극들은 그 성질에 따라 ‘득’이 될 수도 ‘실’이 될 수도 있지만 결국 그것을 결정짓는 것은 우리 ‘마음’이 아니던가? 커다란 그릇으로 모든 것을 버퍼링할 수 있는 마음을 가진다면 세상의 어떤 일이 나에게 다만 ‘실’로만 작용하겠는가? 다만 나의 마음의 용적이 그것을 따라가지 못해 콘트롤하지 못하고 나를 되려 괴롭힐 뿐인 것을…

추가로>

KBS 특별기회 다큐멘터리 감성다큐 6부작 “마음”을  http://www.kbs.co.kr/1tv/sisa/mind/  꼭 시청해 보길 권하다. ‘뇌’와 ‘마음’을 잘 이해하면 세상이 달리 보일 것 같다.

이런 종류의 프로그램은 평생의 길을 바꾸어 갈 수 있는 교훈이 될 수도 있으니 아이들도 함께 볼 수 있으면 좋겠다. 어린아이들에게 조금은 여과하여 보여주어야 할 부분이 있기는 하다.

출처 : http://blog.naver.com/musicore/20123761858