온돌은 중국에는 없는 한국의 전통적인 난방법이다. 온돌이 언제부터 사용되었는지는 확실하지 않다. 다만 중부 지방에 있는 철기 시대 초기의 집터 유적에서 구들이 발견되는 것을 보면, 아주 오래 전부터 널리 보급되었음을 알 수 있다.
삼국 시대에도 온돌을 사용했다. 고구려 살림집에는 온돌 시설이 있다는 기록이 있고, 실제로 고구려 초기의 집터 유적에서 온돌의 흔적이 발견되었다. 고구려를 이어받은 발해에서도 온돌을 사용했으며, 백제와 신라의 여러 유적에서 구들의 흔적이 나왔다. 다만 백제와 신라는 남쪽에 위치하고 있기 때문에 고구려에 비해 난방 시설을 한 집이 많지 않았다.
고려 때는 온돌이 더 널리 보급되었다. 남부 지방의 일반 백성들도 집에 온돌을 설치하면서 보편적인 난방 방식이 되었다. 이후 온돌은 현대에 이르기까지 한옥의 주된 난방 방식으로 사용되다가 최근에는 보일러 시설로 대체되고 있다.
온돌은 과학적인 원리를 바탕으로 하고 있다. 먼저 아궁이에서 불을 때면 그 열기가 방 바닥에 깔아 놓은 구들장으로 전해지는데, 이것은 열의 전도 원리이다. 또한 데워진 구들장에서 나온 열기가 방 전체에 퍼지는 것은 열의 복사 현상이며, 방 안의 공기가 위아래로 순환되면서 훈훈해지는 것은 대류 현상이라고 할 수 있다. 열의 전도와 복사, 대류 현상이 알맞게 조화되면서 추운 겨울도 따뜻하게 보낼 수 있는 것이다.
뿐만 아니라 온돌은 열의 효율이 높고 위생적인 난방법이다. 또한 여간해서는 고장이 나지 않으며 잔손질이 별로 필요 없어 경제적이다. 다만 방바닥과 윗면의 온도차가 심하고, 방을 따듯하게 하는 데까지 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 또한 온도를 유지하려면 환기를 할 수 없어 방이 건조해지기 쉽다.
아궁이에서 불을 때면 화기(火氣)가 방 밑을 지나 방바닥 전체를 덥게 하는 한국 전래의 난방장치로 구들이라고도 한다. 전통 방식의 아궁이-넓적돌 구조로 바닥을 데우는 것을 구들, 현대적인 파이프 난방까지 포함해서 온돌이라고 하는 식으로 구분해서 쓰기도 한다.
온돌의 채난원리(採暖原理)는 열의 전도를 이용한 것이다. 방바닥 밑에 깔린 넓적한 돌(구들장)에 화기를 도입시켜 온도가 높아진 돌이 방출하는 열로 난방다. 전도에 의한 난방 이외에 복사난방과 대류난방을 겸한다. 형식상 라디에이터와 비슷하다고 말할 수 있다.
대중적으로 널리 사용된 온돌은 한국인에게 좌식, 맨발 생활과 단층 주거 건축 양식을 정착시켰고, 역설적이게도 현대에 들어서도 아파트를 선호하는 이유가 되었다. 서양인들이 복층 단독 주택을 선호하는 것에 비하면 대조적인 현상이다.
온돌 난방과 취사를 동시에 해결하는 아궁이를 이용하면서 국물 요리가 발달했다. 다만, 각주에 후술하듯 뼈대를 제외한 바닥과 벽체를 황토흙으로 짓는 건축 구조가 아니었다면 바닥에 난방을 한다는 아이디어도 없었을 것이다. 그리고, 온돌이 개발된 덕분에 방바닥에 장판을 깔아서 위생적인 삶이 가능해졌다.
온돌의 원리와 과학
굴뚝에서 나온 연기는 집을 한 바퀴 빙 돌아 집 주변의 나쁜 세균을 말끔히 없애는 구실도 한답니다.
우리 조상들은 굴뚝을 연기가 빠져나가게 해주는 구조물로만 생각하지 않았어요. 굴뚝을 건물에서 떼어 내고 여러 가지 무늬를 넣어 한껏 멋을 부렸지요.
굴뚝의 구멍은 몇개로 해야 할까?
북쪽 지방에 굴뚝의 길이는 길다.
남쪽 지방에 굴뚝의 길이는 짧다.