Fig.1 기원전 18세기부터 있었던 냉장고?!

[페르시아의 야크찰]

냉장고에 대한 최초의 기록은 기원전 18세기, 마리의 왕 짐리-림Zimri-lim 에 대한 점토판 기록에서 찾을 수 있는데요. 이 점토판에는 짐리-림이 이전에 어떤 왕도 지은 적이 없는 얼음 창고를 지으라고 명령했다고 하는 내용이 나오거든요. 기록에 의하면 가로 6m, 세로 12m에 녹은 물을 빼내는 배수로까지 설치되어 있었다고 하죠.

기원전 400년경, 페르시아에는 야크찰Yakhchal 이라는 거대한 냉동창고가 있었습니다. 야크찰은 돔을 얹은 저장소로 내부에는 모래, 석회, 점토, 달걀흰자, 염소 털, 재 같은 재료를 써서 단열층을 만들었죠. 야크찰은 단순히 온도를 차게 유지하는 것뿐만 아니라 구조물의 그림자를 이용해 물웅덩이에서 얼음을 제조하기도 합니다. 그리고 이 야크찰은 오늘날에도 쓰이고 있죠.

1396년 조선에서는 매년 겨울 한강에서 얼음을 캐서 저장하는 동빙고와 서빙고가 지어지죠. 이때 동빙고의 얼음은 특별하게 사용됩니다. 왕이나 왕비가 사망하면 그 시신이 흰 비단에 싸여서 다섯 달 동안 열린 관에 안치되는데요. 이때 시신의 부패를 막기 위해서 관을 올려 둔 나무판 아래에 얼음판 여러 장을 놓는 용도로 사용되었던 것이죠.



Fig.2 냉장고 이전에 아이스 박스가 있었다

[19세기 말의 얼음 보관 냉장고]

냉동창고 말고 개인이 사용할 수 있는 크기의 얼음 보관 용기인 아이스박스는 19세기 초에 발명됩니다. 1802년 미국의 농부 토머스 무어Thomas Moore 가 개발한 것인데요. 그는 이 아이스박스를 리프리제러토리Referigratory 라고 불렀죠. 리프리제러토리는 삼나무로 만든 타원형의 통 안에 직사각형의 주석 상자를 짜 맞춘 것이었는데요. 얼음 조각과 눈을 이 두 상자 사이에 채워 넣고, 얼음이 녹는 것을 막기 위해 통 전체를 토끼 가죽을 덧댄 천으로 감쌌죠.

아이스박스는 1830년대가 되어서야 미국의 가정에서 사용되기 시작합니다. 당시 아이스박스를 냉장고Refrigerator 라고 불렀는데요. 이 냉장고는 얼음이 녹아 물방울이 밑바닥으로 떨어지면, 아래쪽에 있는 저장공간의 공기가 차가워지는 원리의 냉장고였죠.


[얼음사업 ⓒlivesretold.co.uk]

그러니까 냉장고를 사용하려면 얼음을 주기적으로 채워두어야 한다는 것이었는데요. 이는 1805년 얼음 유통 사업을 시작한 프레더릭 튜더Frederic Tudor 에 의해서 가능해집니다. 튜더의 회사가 세계 각국으로 유통한 얼음의 양은 1806년 130톤에서 50년 뒤에는 14만 6,000톤에 이르렀죠. 물론 그 사이에 배의 난파, 파산, 투옥, 전쟁 등 엄청난 우여곡절을 겪긴 했지만요. 게다가 튜더 본인도 1816년까지 “작은 얼음 집Little Ice Houses”이라는 이름의 냉장고를 판매하기도 했죠.



Fig.3 진짜 냉장고의 탄생

[제이콥 퍼킨스의 얼음 기계 ⓒScientific_American_Article]

얼음의 냉기를 이용하는 아이스박스가 아닌 냉기를 직접 만들어내는 기계는 1805년에 제시됩니다. 미국의 발명가 올리버 에번스Oliver Evans가 그 주인공이죠. 당시 진공 펌프로 액체를 아주 빠르게 증발시키면 냉기를 만들어낼 수 있다는 사실은 알려져 있었는데요. 에번스는 이 과정을 연속적으로 일으키는 방법을 개발한 것이었죠. 이는 오늘날 냉장고에 사용되는 증기-압축 순환 시스템인데요. 아쉽게도 에번스는 이 시스템을 제시했지만 실제로 만들지는 않았죠.

실제로 만들어낸 것은 에번스와 함께 증기 기관에 대한 일을 했던 영국의 발명가 제이컵 퍼킨슨Jacob Perkins 입니다. 하지만 퍼킨슨의 제빙기는 효율이 너무 나빠서 잘 사용되지 않았다고 합니다. 이후로도 예일대학교의 교수 알렉산더 트와이닝Alexander Twining, 플로리다의 의사 존 고리John Gorrie 등이 제빙기 사업에 뛰어들었지만, 천연얼음에 비해 너무 비싸 모두 망했죠.


[제임스 해리슨의 냉장고]

1850년대에 이르러서야 드디어 성공적인 냉장고가 등장합니다. 오스트레일리아에서 신문사를 운영하던 제임스 해리슨James Harrison 은 인쇄판을 에테르로 닦고 나면 금속 활자가 차가워지는 것을 보고 냉각 기술을 개발하기 시작합니다. 1851년 해리슨이 만든 최초의 기계는 얼음을 만드는 데 사용되었고 효율이 별로 높지 않았지만, 두 번째 기계는 제대로 작동했죠. 그리고 이 기계는 맥주를 차갑게 하는 데 사용되었죠.



Fig.4 프레온 가스

[페르디낭 카레의 암모니아 냉매 냉장고]

하지만 해리슨이 만든 기계도 너무 거대하다는 문제점이 있었는데요. 이는 냉매로 사용하는 에테르 때문이었죠. 그리하여 1859년 프랑스의 페르디낭 카레Ferdinand Carré 가 에테르가 아닌 암모니아를 냉매로 하는 냉장고를 만들어내 냉장고의 크기를 줄이는 데 성공합니다. 게다가 1880년대에 값싼 암모니아 냉매가 공급되면서 인공 얼음 공장들도 많이 생기기 시작하죠.

그럼에도 암모니아도 쉽게 폭발한다는 문제점이 있었는데요. 이를 해결하기 위해 1928년 제너럴 모터스는 토머스 미즐리Thomas Medgley 에게 안전한 냉매를 찾아내도록 의뢰합니다. 그리고 미즐리가 찾아낸 냉매가 바로 클로로플루오르카본 CFC, 프레온이었죠. 프레온은 인체에 독성이 없고 화학적으로 안정성이 뛰어나 약 50년간 냉각제의 완성판으로 인정받으며 널리 쓰였는데요. 1970년대에 프레온이 오존층을 파괴할 수 있다는 사실이 알려지면서 세계 여러 나라에서 프레온 가스를 사용하지 않기로 합의한 몬트리올 의정서를 1987년 체결합니다. 현재는 프레온을 대체해 과불화탄소 PFC를 사용합니다.