양변기 구조가 어떻게 생겼길래 항상 물이 같은 높이로 차있나요?

양변기 구조가 어떻게 생겼길래 항상 물이 같은 높이로 차있나요?

양변기 구조가 어떻게 생겼길래 항상 물이 같은 높이로 차있나요?

답변 :
트랩 구조와 사이펀 효과가 변기를 작동하게 합니다.  

  아무런 동력이 제공되지 않는데도 한꺼번에 물이 내려갔다가 원래 만큼 물을 채워주는 변기의 비밀은 바로 트랩 구조와 사이펀의 원리에 숨어 있습니다.   변기는 위 그림과 같은 구조를 갖고 있습니다. 변기에 고여있는 물은 A→B→C→D→E 의 경로를 통해 배출되는데 B 지점과 C 지점 사이에 A 지점보다 높은 부분이 만들어져 있어서 평상시에 A 지점에 물이 고여있도록 해 줍니다. 이러한 구조를 '트랩 구조'라고 하는데 트랩은 하수구에서 냄새가 역류해 올라오는 것을 막아주는 역할을 합니다. 만일 이러한 구조가 없다면 옆집 화장실에서 누군가가 일을 볼 때 마다 그 냄새가 우리집 화장실로 올라올 수도 있습니다! 또한 트랩은 하수구를 통하여 바퀴벌레 등이 집안으로 칩입하는 것을 막아주는 역할을 합니다.   변기의 물을 내리면 물통에 고여있는 다량의 물이 한꺼번에 변기로 공급되면서 변기의 수위가 일시적으로 올라가서 트랩을 넘어가게 됩니다. 이 때 비록 중간에 높은 지점이 있기는 하지만 최종지점인 E 지점의 높이가 A 지점보다 낮기 때문에 변기에 있는 물은 모두 E 지점으로 이동하여 배출됩니다. 이렇게 물이 흐르는 경로가 물로 가득 차게 되면 중간 경로의 높이에 관계 없이 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 현상을 '사이펀의 원리'라고 부릅니다.   변기 내부에 한번 사이펀 구조가 형성되면 하수구의 구경이 크기 때문에 물통에서 물이 나오는 속도보다 하수구를 통하여 물이 배출되는 속도가 더 빠르므로 변기의 수위는 급격하게 낮아지고 결국 A 지점의 물까지 모두 배수구로 넘어가게 됩니다. 이 상황에서 트랩 내부를 모두 채울 수 있을 만큼의 물이 존재하지 않으면 사이펀 구조가 파괴되어 그 후 변기로 유입되는 물은 더이상 트랩을 지나 하수구로 배출되지 않고 변기를 채우는데 사용됩니다. 이처럼 트랩 구조와 사이펀의 원리가 상호 작용하여 '변기의 비밀'을 완성하는 것입니다.

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