높은 곳에서 낮은 곳으로, 사이펀 현상

서론

화장실 변기를 사용하다 보면 어떻게 물이 하나도 남지 않고 빠져나갔다가 다시 차는 걸까? 라는 생각을 가져본 적이 있다.일정 높이를 넘어가는 물은 흘러내려 가겠지만 그 높이를 넘지 못하는 물은 남아있을 텐데 말이다. 이번에는 대기압과 중력에 의해 작용하는 사이펀 현상에 대해 알아보자.

 

사이펀 현상

사이펀 현상은 두 액체 저장소 사이가 서로 다른 높이에 있을 때 양쪽 저장소를 호스로 연결해 액체를 옮기는 방법을 말합니다. 이 현상은 대기압과 중력의 작용으로 발생하게 됩니다.

1. 대기압이 하는 역할 : 사이펀 현상은 대기압의 차이에 의해 작동되는데, 두 액체 저장소에 각각 호스의 한 쪽 끝이 있는데, 한쪽은 높은 곳에, 한쪽은 낮은 곳에 있으면 대기압이 높은 위치에 있는 액체는 호스를 따라 대기압이 낮은 쪽으로 이동하게 됩니다.

2. 중력 : 지구에 있는 모든 것은 중력의 영향을 받는데, 액체 저장소에 있는 액체 역시 중력에 의해 낮은 위치로 이동합니다. 호스 내의 액체는 중력의 작용으로 아래쪽으로 흐르게 합니다.

사이펀 현상

실생활에서의 예

1.자바라 펌프 : 사이펀 현상을 만들어 내기 위해서 자바라 펌프에 달린 공기주머니에 압력을 가해 옮기고자 하는 액체를 자바라 호스에 가득 채운 뒤 낮은 위치에 옮겨질 저장소를 가져다 대 액체를 옮길 수 있다.

2.화장실 양변기 : 사이펀 관이라 불리는 S-Trap은 사이펀 현상을 만들어줄 호스에 해당하게 된다. 변기를 내리고자 물을 채우게 되면 물이 밀려 사이펀 관으로 흘러들어 가게 되고 일정 높이를 넘어서게 되면 변기에 있던 물이 대기압과 중력에 의해 만들어진 사이펀 현상으로 인해 물이 전부 빠져나가게 되는 것이다.

그 외에도 수족관 청소, 수영장 청소, 사이펀 커피와 같이 많은 영역에서 사이펀 현상이 적용되어 우리 생활을 편리하게 만들어 주고 있다.