유튜브를 보면 고무호스로 물통에 담긴 물을 쉽게 빼는 영상이 쉽게 보이는데요. 이건 [사이펀]이라고 하는데 액체를 한 용기에서 다른 용기로 이동시키는 데 사용되는 물리적 현상을 말해요. u자형 관(고무호스)을 사용해 액체를 높은 위치에서 낮은 위치로 이동시키고 중력과 압력에 의해 작동하는데요.
저도 어항에서 실제로 사용해 본 적이 있었는데 영상만 보고는 따라하기 어려웠던 경험이 있어요. 아래에 간단하게 따라할 수 있도록 정리하고 핵심 또한 전해드릴테니 시도해보세요!
고무 호스로 물 빼는 방법 (사이펀 하는 방법)
준비물은 물 통 2개와 고무 호스가 필요해요. 만약 간단한 실험을 계획한다면 물컵 2개와 u자로 휘는 빨대로 대체가 가능해요. 가장 먼저 호스(빨대)를 물에 넣고 호스 안에 물이 들어갈 수 있게 해주세요. 이후 호스의 양쪽 구멍을 막고 한 쪽 구멍(1번)는 물이 담겨있는 통(컵)에 넣고, 다른 한 쪽(2번) 구멍은 빈 통(컵)에 올리고 막은 손을 놔 주면 입구 쪽 통에서 출구 통으로 물이 빠지는 걸 확인할 수 있어요.
사이펀에 필요한 원리나 관련된 내용은 아래에 내용을 참고해주세요!
| 단계 | 설명 |
| 준비물 | 물 통 2개, 고무 호스 (또는 물컵 2개, U자로 휘는 빨대) |
| 1단계 | 호스(빨대)를 물에 넣어 내부에 물이 들어가도록 함 |
| 2단계 | 호스의 양쪽 구멍을 손으로 막음 |
| 3단계 | 한쪽 구멍(1번)을 물이 담긴 통(컵)에 넣음 |
| 4단계 | 다른 쪽 구멍(2번)을 빈 통(컵)에 올림 |
| 5단계 | 손을 놓으면 입구 통에서 출구 통으로 물이 이동하는 것을 관찰 |
사이펀 시도 시 반드시 알아야 하는 사항!
- 호스(빨대)를 사용할 경우 사용하기 편하도록 길이를 잘라도 괜찮아요.
- 호스에 물을 채울 때 입으로 흡입하는 분들도 있는데 불쾌할 수 있기에 손으로 하는 걸 권해드려요.
- 사이펀을 시도할 때 입구 쪽 통이 출구 쪽 통과 같은 위치(높이)여도 사이펀 현상이 작동해요. 다만, 입구 쪽 통이 더 높은 곳에 있다면 중력의 영향을 받을 수도 있어요.
- 사이펀을 시도할 때 출구 쪽 호스(빨대)는 입구보다 더 낮은 위치에 두어야 하는데요. 이는 중력이 작용해서 물이 자연스럽게 흐르도록 돕는 효과가 있어요.
- 사이펀 시도 시 호스 내부에 물을 채우는데 이는 공기를 제거하기 위함이에요. 호스 내부에 공기가 남아 있으면 압력차로 인해 사이펀이 작동하지 않기도 해요.
- 만약 호스 내부에 공기가 남아 있는 상태로 사이펀을 시도한다면 사이펀 현상이 발생하다가 압력 균형이 깨져서 물의 흐름이 끊기고 물이 원활하게 흐르지 않게 돼요.
사이펀의 원리 간단 정리!
사이펀의 원리를 간단히 정리하자면 중력과 압력 차이를 이용해 액체를 이동하는 거예요. 더 간단히 말하면 액체가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르도록 유도하는 건데요.
가장 먼저 관(호스)에 액체를 충전해서 공기를 제거하고, 높은 곳의 액체가 대기압과 중력의 영향을 받아 낮은 곳으로 이동하려는 성질을 고려해서 진행되는 건데요. 여기에 액체가 한 번 흐르기 시작하면 압력 차이가 유지되면서 지속되는 것까지 합해서 사이펀 현상이 발생하는 거예요.
즉 사이펀의 핵심은 액체가 이동하기 위한 높이 차이, 관 내부에 액체를 충전함으로써 유지되는 대기압, 액체를 아래로 끌어 당기는 중력이라는 거예요.
| 핵심 요소 | 설명 |
| 높이 차이 | 액체가 이동하려면 반드시 출구가 입구보다 낮아야 함 |
| 대기압 | 액체가 관 내부에서 끊기지 않도록 유지하는 역할 |
| 중력 | 액체를 아래쪽으로 끌어당기는 힘 |