물리학적으로 오줌이 가장 튀지 않는 소변기는?
물리학적으로 오줌이 가장 튀지 않는 소변기는?
  • 김정은 기자
  • 승인 2022.11.30 11:46
  • 댓글 0
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ⓒ데일리포스트=이미지 제공/캐나다 워털루대 연구팀

ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ 오줌이 튀어 바지와 신발이 더러워지는 것은 남성 배뇨의 영원한 숙제다. 오줌이 밖으로 튀는 일을 줄이기 위해 일부 공중화장실 소변기에는 아래 가운데 부분에 파리 등이 그려진 경우가 있다. 남성들이 자연스레 목표물을 조준하다 보면 오줌 줄기가 변기 밖으로 튀는 불상사가 줄어들기 마련이다. 

최근 오줌이 튀는 것에 지친 남성들과 정기적으로 튄 자국을 치워야 하는 불쌍한 영혼에게 희소식이 전해졌다. 캐나다 워털루대 연구팀이 이 문제를 근본적으로 해결할 소변 튀김이 가장 적은 최적의 소변기 디자인을 선보인 것.  

연구팀이 공개한 소변기는 앵무조개 껍질을 연상시키는 곡선을 가진 가늘고 긴 도자기 소변기로 '노틸루(Nauti-loo)'라고 불린다. 

연구팀은 "남성 대부분은 소변을 볼 때 부주의로 바지에 오줌이 묻는 경험을 한다"며 "이에 오줌이 거의 튀지 않는 소변기를 만들어야겠다고 생각했다"고 말했다. 연구팀은 노틸루 소변기를 11월 22일 개최된 유체역학에 관한 미국 물리학회(APSㆍAmerican Physical Society)에서 발표했다. 

노틸루 개발에 참여한 워털루 대학 자오 판(Zhao Pan) 연구원은 미국 유타 주립대 '스플래쉬 랩(Splash Lab)' 설립자인 태드 트러스콧의 학생이기도 했다. 스플래쉬 랩은 액체가 고체 또는 액체 표면과 충돌하며 나타나는 퍼짐이나 튐 현상을 연구한다. 스플래쉬 랩에 따르면 오줌이 튀는 현상을 줄이려면 '소변기에 접근'해 '오줌과 소변기 충돌 각도를 작게 하는'것이 중요하다. 

아래 동영상을 보면, 오줌과 소변기의 충돌 각도를 작게 하는 것이 튀는 현상 방지에 얼마나 중요한지 알 수 있다. 

연구팀에 따르면 노틸루 설계의 열쇠는 소변의 흐름이 도자기, 즉 소변기 표면에 맞는 각도다. 이는 '오줌과 소변기 충돌 각도를 작게 함으로써 튀는 현상을 억제한다'는 스플래쉬 랩의 실증 결과를 기반으로 하고 있다. 

연구팀은 컴퓨터로 모델을 통해 소변과 변기가 닿는 최적의 각도가 30도임을 도출했다. 그 후 다양한 모양의 소변기를 준비해 여러 속도로 염색액을 분사해 튀는 현상을 검증했다. 또 소변기 밖으로 튄 염색액을 키친타올로 닦아내 건조한 상태의 키친타올과 무게를 비교함으로써 소변의 양을 정량화했다.

다음으로 모든 키의 남성이 소변이 튀는 것을 최소화할 수 있도록 일반 직사각형 구조가 아닌 굴곡진 구조의 긴 소변기(오른쪽에서 두 번째)를 구상했다.

ⓒ데일리포스트=이미지 제공/캐나다 워털루대 연구팀

노틸루 프로토타입을 제작해 소변 흐름을 시뮬레이션한 결과, 일반 소변기가 노틸루보다 50배나 소변이 더 튀는 것으로 나타났다. 

연구팀은 "삼각형 개구부를 가진 둥근 디자인의 소변기(가운데)가 노틸루보다 소변이 튀는 것을 억제할 수 있었지만, 이 모양은 모든 키의 남성에게 효과적이지는 않았다"며 "이에 앵무조개 껍데기 모양의 노틸루를 최종적으로 채택했다"고 밝혔다. 



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