정수장은 강물과 수돗물을 어떻게 구분할 수 있을 정도로 깨끗하게 만들까? 정수 처리 과정의 원리

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수도꼭지를 열면 맑고 깨끗한 수돗물이 나옵니다. 우리는 이 물로 손을 씻고 요리를 하며 샤워를 합니다. 하지만 우리가 사용하는 수돗물의 시작점은 처음부터 투명하고 깨끗한 물만은 아닙니다. 지역에 따라 강이나 댐, 호수 등에서 확보한 원수를 정수장에서 처리해 수돗물로 공급합니다. 자연에서 가져온 물에는 흙과 모래 같은 부유물질뿐 아니라 눈에 보이지 않는 미세한 물질과 미생물 등이 포함될 수 있습니다. … 더 읽기

높은 아파트까지 수돗물이 올라가는 원리는 무엇일까? 고층 건물 급수 시스템의 원리

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아파트에서 생활하면서 수도꼭지를 열면 1층이든 20층이든 자연스럽게 물이 나옵니다. 샤워기를 틀면 물이 쏟아지고, 세탁기와 주방에서도 큰 불편 없이 수돗물을 사용할 수 있습니다. 하지만 생각해 보면 한 가지 궁금한 점이 생깁니다. 수십 미터 높이의 아파트 꼭대기까지 수돗물은 어떻게 올라가는 것일까요? 물은 기본적으로 중력 때문에 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다. 그런데 고층 아파트에서는 반대로 지상에 공급된 물을 … 더 읽기

상수도관의 수압은 어떻게 일정하게 유지될까? 수돗물이 끊임없이 나오는 원리

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집에서 수도꼭지를 열면 특별한 장치를 작동시키지 않아도 물이 곧바로 흘러나옵니다. 주방에서 설거지를 하는 동안에도, 욕실에서 샤워하는 동안에도 비교적 일정한 압력으로 물을 사용할 수 있습니다. 도시에서는 수많은 가정과 상가, 건물에서 동시에 물을 사용합니다. 아침이나 저녁처럼 수도 사용량이 크게 증가하는 시간도 있습니다. 그런데 어떻게 수많은 사람이 동시에 물을 사용하는데도 상수도관의 수압은 비교적 일정하게 유지될 수 있을까요? 핵심은 … 더 읽기

지하 배수관은 땅속에서 어떻게 물을 이동시킬까? 도시 배수 시스템의 원리

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비가 내린 뒤 도로 위에 있던 빗물은 빗물받이를 통해 지하로 사라집니다. 가정에서 사용하는 세면대나 욕실의 물 역시 배수구를 통해 건물 밖으로 빠져나갑니다. 이렇게 사라진 물은 대부분 땅속에 설치된 각종 배수관을 따라 이동합니다. 그렇다면 지하 배수관은 땅속에서 어떻게 물을 이동시킬까요? 땅속에는 물을 계속 밀어주는 펌프가 설치되어 있을 것이라고 생각할 수도 있지만, 모든 배수관에 펌프가 필요한 것은 … 더 읽기

폭우가 내리면 도시는 어떻게 침수를 막을까? 도시 침수 방지 시스템의 원리

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여름철 집중호우나 태풍이 발생하면 짧은 시간에 엄청난 양의 비가 도시에 쏟아집니다. 평소에는 아무 문제 없이 이용하던 도로에 순식간에 물이 차오르기도 하고, 지하차도나 지하주차장처럼 주변보다 낮은 공간은 침수 위험이 더욱 커집니다. 그렇다면 폭우가 내릴 때 도시는 어떻게 침수를 막을까요? 도시 침수를 막는 방법은 단순히 하수관을 크게 만드는 것만이 아닙니다. 도로의 경사를 이용해 빗물을 모으고, 빗물받이와 우수관을 … 더 읽기

도시의 빗물은 어디로 흘러가는 것일까? 도로에서 하천까지 이어지는 빗물 배수 원리

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비가 많이 내리는 날 도로를 바라보면 수많은 빗물이 도로 가장자리를 따라 흘러가는 모습을 볼 수 있습니다. 비가 그친 뒤 시간이 지나면 도로를 뒤덮었던 물은 대부분 사라집니다. 그렇다면 이렇게 사라진 도시의 빗물은 어디로 흘러가는 것일까요? 빗물이 단순히 땅속으로 스며들어 사라진다고 생각하기 쉽지만, 아스팔트와 콘크리트가 많은 도시에서는 상황이 다릅니다. 도로와 건물처럼 물이 쉽게 스며들지 않는 표면이 많기 … 더 읽기

하수구에서는 왜 악취가 올라오지 않을까? 배수구 냄새를 막는 원리

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우리가 매일 사용하는 화장실과 주방, 세면대에는 물을 흘려보내기 위한 배수구가 설치되어 있습니다. 이 배수구는 건물 내부의 배수관을 거쳐 하수도와 연결됩니다. 그런데 하수관에는 생활하수와 각종 유기물이 흐르기 때문에 불쾌한 냄새가 발생할 수 있습니다. 그렇다면 한 가지 궁금증이 생깁니다. 하수구와 연결되어 있는데 왜 평소에는 집 안으로 하수구 악취가 계속 올라오지 않을까요? 가장 중요한 이유는 배수관 중간에 설치된 … 더 읽기

맨홀은 왜 도로 곳곳에 설치되어 있을까?

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도심의 도로나 골목길을 걷다 보면 일정한 간격으로 설치된 맨홀을 쉽게 발견할 수 있습니다. 어떤 도로에는 맨홀이 하나만 있는 것이 아니라 여러 개가 연속해서 설치되어 있기도 합니다. 평소에는 단순한 금속 뚜껑처럼 보이지만, 맨홀 아래에는 우리가 보지 못하는 거대한 도시 인프라가 연결되어 있습니다. 그렇다면 맨홀은 왜 도로 곳곳에 설치되어 있을까요? 결론부터 말하면 맨홀은 땅속에 설치된 하수관, 우수관, … 더 읽기

얼음이 물에 뜨는 이유는 무엇일까?

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물을 컵에 가득 담고 얼음을 넣으면 얼음은 물속으로 완전히 가라앉지 않고 물 위에 떠 있습니다. 얼음은 물로 만들어졌는데 왜 물보다 가벼운 것처럼 행동하는 것일까요? 일반적으로 고체는 같은 물질의 액체보다 밀도가 높은 경우가 많습니다. 그래서 대부분의 물질은 액체가 고체로 변하면 부피가 줄어들고 밀도가 높아집니다. 하지만 물은 매우 특이한 성질을 가지고 있습니다. 물은 얼어서 얼음이 되면 오히려 … 더 읽기

도로는 왜 가운데가 높고 양쪽 가장자리가 낮을까?

도로의 구성 썸네일

평소 자동차를 운전하거나 도로를 걸을 때 도로가 완전히 평평하지 않다는 사실을 눈치채기 어렵습니다. 하지만 비가 내린 뒤 도로를 자세히 살펴보면 빗물이 도로 중앙에 그대로 고여 있기보다는 양쪽 가장자리나 배수구 방향으로 흘러가는 것을 볼 수 있습니다. 그렇다면 도로는 왜 가운데가 높고 양쪽 가장자리가 낮게 만들어질까요? 가장 중요한 이유는 바로 빗물을 빠르게 배수하기 위해서입니다. 도로의 표면을 완전히 … 더 읽기