[적정기술] (12)연기는 줄이고 효율은 높이고 ‘로켓 스토브’

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일부 아프리카 지역을 포함한 빈곤 국가에서는 여전히 땔감을 연료로 사용한다. 로빈슨 크루소가 생존을 위해 피웠을 법한 모닥불 형태도 상당하다. 집 내부 온도를 높이거나 조리를 위해 땔나무를 두고 그냥 불을 피우는 방식이다.

이 경우 몇 가지 문제를 피할 수 없다. 우선 연기가 많이 발생한다. 연기가 불규칙하게 퍼져 가족 구성원들이 그대로 흡입할 수 있다. 특히 어린이에게는 치명적이다. 두 번째는 땔감을 많이 소모한다는 것이다. 땔나무가 항상 부족한 지역에서는 땔감을 모으기 위한 일로 생활의 어려움이 가중된다. 대부분 땔감을 구하는 작업은 여성의 몫이다. 땔감을 많이 소모한다는 것은 열효율이 떨어진다는 것을 의미하기도 한다.

문제를 해결하기 위해서는 난로가 필요하다. 스토브다. 세상에는 워낙 다양한 스토브가 존재한다. 빈곤 국가에서는 값비싼 스토브를 구매하는 일이 쉽지 않다. 저렴한 제품이 필요하다. 현지에서 간단하게 만들 수 있으면 더욱 좋다. 즉 적정 기술로 활용할 수 있는 스토브가 필요하다.

여러 방식의 스토브가 적정 기술로 주목받는데, 그중 대표적인 것이 ‘로켓 스토브’다. 이름은 거창하지만, 원리는 단순하다. 스토브 내부에 수직 형태의 화실을 만들면 상승 기류가 발생한다. 뜨거운 열기가 위로 올라가면서 불이 사방으로 번지지 않는다. 상승 기류가 불을 빨아들이기 때문이다.

상승 기류가 빨아들이는 것은 불뿐만이 아니다. 연기도 수직 화실을 통해 위로 빠져나온다. 로켓 스토브 화실에 긴 연통을 장착하면 더욱 효율적이다. 연통 끝을 집 밖으로 내보내면 연기가 집 안에 머물지 않는다. 집 안에 있는 사람이 연기를 마시는 일이 없다.

열효율도 개선할 수 있다. 스토브 내부에 열이 모이기 때문에 오랫동안 불을 유지할 수 있다. 바람을 막아주기 때문에 열이 흩어지지 않는다. 땔감 사용량을 줄이는데 유용하다. 로켓 스토브의 기본 구조는 아래 사진을 보면 쉽게 파악할 수 있다.

가장 기본적이면서 로켓 스토브 원리를 잘 갖춘 형태다. 가운데 수직 원통을 통해 상승 기류가 쉽게 발생하도록 했다. 주목할 점은 땔감 아래에 있는 공기 주입구다. 땔감을 넣는 부분을 반으로 나눠 아래에 공기가 들어가도록 했다. 스토브 내부 화실에는 상승기류가 발생하는데, 적절한 산소 공급을 위해 그림과 같은 구조를 채택했다. 공기 흐름(air flow)이 원활해져 효율을 높일 수 있다.

로켓 스토브의 장점은 여러 구조로 다양하게 디자인할 수 있다는 것이다. 구조에 따라 효율과 쓰임새가 조금씩 달라진다. 현지에 가장 적합한 방식으로 사용하면 된다. 가령 땔감 투입구를 옆이 아니 위에서 넣는 방식도 있다.

이 경우 땔감이 타들어가면서 아래로 내려간다. 이용자가 직접 땔감을 밀어 넣는 불편함을 어느 정도 해소할 수 있다. 또 공기 투입구 크기를 조절하는 역할도 한다. 땔감 넣는 구멍이 작기 때문에 과도한 공기가 들어가는 것을 막는다. 화실 내부가 차가워지는 것을 막아 연소 효율을 높일 수 있는 구조다.

또 스토브 상단에 솥 치마를 만들어 조리 시 열전도율을 크게 높이는 구조로도 만들 수 있다. 이름은 로켓 스토브지만 원리로 보면 아궁이도 마찬가지다. 만약 상승 기류를 수평으로 바꿔 길게 뺀 뒤 연통으로 다시 올려 보내면 구들과 같은 형태가 된다.

점점 복합한 구조로 설명했지만, 보다 단순하게도 만들 수 있다. 벽돌 몇 개만으로도 로켓 스토브 구조를 구현할 수 있다. 그리고 이를 이용해 적정 기술로 활용한 프로젝트도 존재한다. 바로 리플 아프리카 프로젝트 가운데 연료 효율을 높인 조리용 스토브 ‘리플 로켓’이 대표적이다.

리플 아프리카는 아프리카 남동부에 위치한 말라위에서 자선 활동을 펼치고 있다. 그중 하나로 현지에서 간단한 로켓 스토브를 만드는 방법도 교육 중이다. 우선 주변에서 쉽게 구할 수 있는 진흙을 틀에 넣어 벽돌을 만든다. 이 벽돌을 화덕 형태로 쌓아 올린 후 진흙으로 틈을 막는다. 벽돌과 진흙으로 화실을 만드는 것이다. 그리고 입구는 작은 벽돌을 둬 땔감 받침 역할을 하게 한다. 공기 투입구는 화덕 구멍과 땔감 사이의 틈으로 충분하다.

제작 과정은 유튜브 영상으로 확인할 수 있다. 리플 아프리카 측은 ‘리플 로켓’ 스토브를 통해 한 가구당 1년간 100 묶음의 땔감을 절감할 수 있다고 설명했다. 또 빠른 시간 내로 조리를 할 수 있고, 집 안도 깨끗하게 유지할 수 있다는 주장이다. 리플 아프리카는 후원을 받아 프로젝트를 진행 중이며 4만 가구에 리플 로켓을 구축해 연간 400만 묶음의 땔감을 절감하는 게 목표다.

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