진공청소기에서 '진공'은 청소기의 핵심입니다.

진공청소기에서 '진공'은 청소기의 핵심입니다.

진공청소기

 

오늘은 우리가 일상생활에서 사용하는 진공청소기는 무슨 원리로 작동하는지 소개하겠습니다. 청소할 때 진공청소기를 빼놓고 이야기할 수는 없습니다. 진공청소기는 집안에 있는 카펫에 숨어있는 이물질을 깨끗하게 흡입해주기 때문입니다. 또한, 우리는 별생각 없이 진공청소기라서 진공청소기라고 부르는 것인데, 사실 진공청소기에서 핵심 역할은 바로 청소기가 아닌 '진공'입니다.

 

진공

 

 

 

오늘은 '진공'에 대해서 소개하려고 합니다. 진공 원리와 왜 진공 이어야 하는지 오늘 간략하게 알려드리겠습니다. 진공의 사전적 의미는 '물질이 존재하지 않는 상태 혹은 공간'을 말합니다.

 

 

간혹 진공은 '공기'가 없는 상태로 오해하는데 '진공'은 물질이 없는 상태가 '진공'이라고 합니다.

 

 

진공

 

 

완벽한 진공을 구현하기는 하늘의 별따기입니다. 그러므로 진공에 가까운 상태도 보통 진공이라고도 부릅니다. 또한 진공을 이해하기 앞서 압력이라는 것을 이해해야 합니다. 압력이란 단위 면적당 가해지는 힘의 크기를 말합니다. 또한 1 기압은 101,325 Pa, 760mmHg(Torr), 1.01325 bar, 14.69 psi입니다. 

 

 

진공의 발견(사진 출처 : CHEMISTRY GLOSSARY)

 

 

 

진공을 실험으로 정의한 사람은 이탈리아의 물리학자 토리첼리입니다. 수은으로 가득 채운 통에 1m 유리관을 넣으면 수은 표면으로부터 760mm(76cm) 높이에서 멈추고 760mm 이후 유리관은 진공상태가 됩니다. 이것을 토리첼리의 진공이라고도 부릅니다. 

 

진공

 

 

유리 관속 수은의 높이가 760mm(76cm)를 유지하는 것은 통에 담긴 수은의 표면에 작용하는 대기의 압력과 균형을 이루기 때문입니다. 이 실험으로 인해서 1 기압은 760mm(76cm) 수은 기둥의 무게와 같다는 실험적 결과를 도출해냈으며 수은 기둥의 높이를 사용하는 mmHg와 같은 단위를 사용하는 것입니다.

 

 

그럼 산업에서는 왜 진공상태를 유지하려고 하는 것인지 알아보겠습니다. 단순한 예로 음식을 진공 포장하는 이유는 음식에 산소가 들어가면 산화되기 때문에 산소 유입을 차단시켜주는 역할을 하며 진공상태에서 물을 끓이면 원하는 온도까지 빠르게 도달할 수 있기 때문입니다. 그러므로 진공상태에서는 원가절감이 가능하며 높은 품질의 제품을 생산할 수 있습니다.

 

 

 

진공 원리

 

진공청소기는 먼지를 빨아들이는 팬과 필터를 이용하여 내부를 진공상태로 만듭니다. 그러면 진공청소기 내부와 외부에는 기압 차이가 발생합니다. 그러면 기압 차이 때문에 외부에 있는 이물질들이 진공상태인 내부로 이동하게 됩니다(공기는 고기압에서 저기압으로 이동하는 원리). 이런 원리를 이용하여 이물질을 흡인하는 진공청소기가 작동합니다.

 

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