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화장실 청결 책임지는 변기의 과학

2023년 01월 23일
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1
화장실은 인류 문명의 
위대한 진보이자 필수공간이다.
깨끗한 화장실은 보기에 좋고,
보건적으로도 매우 중요하다.
 
2
이런 화장실 위생에도
과학의 효용성이 어김없이 발휘된다.
이와 관련된 최근 연구 결과를 살펴보며
깨끗한 화장실의 중요성을 생각해 보자.
 
3
학술지 사이언티픽 리포트에는
미 콜로라도대 연구팀의 흥미로운 연구가 게재됐다.
물을 내릴 때 발생하는 비말이
생각보다 심각한 수준임을 알려주는 실험이다.
 
4
변기 물을 내릴 때 아주 작은 비말이 튀어 나온다는 사실은 
익히 알려진 내용이다.
연구팀은 녹색 레이저와 초고속카메라를 활용해
그 확산 속도와 방향, 범위를 명확히 측정해보았다.
 
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결과는 놀라웠다.
비말의 분출 속도는 무려 초속 2미터,
8초 이내에 1.5미터 높이에 도달한 것이다.
비말은 천장은 물론 뒷벽이나 앞 방향으로
사정없이 튀어 나갔다.
 
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진짜 문제는 이런 비말 중 작은 입자(100만 분의 1m 수준)가
몇 분 동안 가라앉지 않고 떠다닌다는 것.
따라서 화장실은 노로바이러스와 같은 치명적 세균을
전파하는 데 최적의 공간이 될 수 있다는 분석이다.
 
7
다행히 이 문제에 대한 해결책은 간단하다.
변기 물을 내릴 때 뚜껑을 닫는 것만으로
비말의 확산을 효과적으로 차단할 수 있다.
 
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공중화장실에 설치된 남성용 소변기 역시
많은 흔적을 남긴다.
 
소변기 주변은 물론 바지에까지
소변이 튀면서 위생 상태를 악화시키기 일쑤.
 
9
최근 캐나다 워털루대 연구진이
이에 대한 개선책을 내놔 화제다.
 
이들은 특이한 자세로 노상방뇨를 일삼는
개의 자세에서 힌트를 얻었다.
 
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개는 나무 등에 소변을 볼 때 뒷다리를 들어
일정한 소변 각도를 유지한다.
 
우스꽝스럽지만 다리에 흔적이 남지 않는
나름 합리적인 방법이다.
 
특히 30도 각도를 온전히 유지하면
뽀송뽀송한 다리를 지킬 수 있다.
 
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연구팀은 다양한 소변기 모형을 바탕으로
30도를 유지할 수 있도록 실험을 진행했다.
 
그 결과, 세로로 길쭉하고
앵무조개 껍데기의 굴곡을 응용한 모형이
가장 효과적인 것으로 드러났다.
 
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이는 연구팀이 실제 주변 바닥을
종이로 닦아 확인해 본 결과다.
 
반면, 일반 소변기는 소변 튀기는 정도가
앵무조개형 모형보다
무려 50배에 달했다.
 
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이러한 결과들은
화장실 같은 일상 공간에서도
유체역학이 충분히 적용될 수 있음을 보여준다.
로켓을 발사하거나, 트렌드를 바꾸는 거창한 것만이
과학의 전부가 아님을 보여주는 흥미로운 연구인 셈이다.
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