비말이 로켓처럼 분출…변기 물 내릴 때 뚜껑 꼭 닫으세요

변기 뚜껑을 닫지 않고 물을 내릴 때 분출되는 비말. 미국 볼더 콜로라도대학 유튜브 영상 캡처

변기 뚜껑을 닫지 않고 물을 내릴 경우 세균으로 가득한 비말이 어디까지 퍼질까.

8일(현지시간) 미국 볼더 콜로라도대학 공학 연구팀은 변기 물을 내릴 때 밖으로 튀어 오르는 비말의 움직임을 분석해 과학 저널 ‘사이언티픽 리포트’에 발표했다.

변기 물을 내릴 때 비말이 튀어 대장균과 노로바이러스 등 다양한 병원균을 옮길 수 있다는 사실은 60여 년 전 확인된 바 있다. 이 비말을 시각화한 것은 이번 연구가 처음이다.

연구팀은 북미 지역의 공중 화장실에서 흔히 볼 수 있는 뚜껑 없는 실린더 플러시형 변기를 실험 대상으로 정했다. 이후 녹색 레이저와 카메라를 통해 변기 밖으로 나오는 비말의 속도·방향 등을 관찰했다.

미국 볼더 콜로라도대학 유튜브 영상

실험 결과, 비말은 초속 2ｍ로 분출돼 8초 이내에 1.5ｍ 높이에 도달했다. 비말 중 무거운 것은 수초 내에 표면에 가라앉았지만 5 ㎛(마이크로미터·1㎛=100만분의 1ｍ)보다 작은 입자는 공중에 수 분간 떠다녔다. 비말은 주로 위로 분출돼 뒤쪽 벽으로 향했는데, 일부는 실험실 천정까지 도달한 뒤 방 안으로 확산했다.

실험은 변기 안에 대변이나 화장지 등이 없는 상태에서 물만 내려보는 방식으로 진행됐다. 이에 실제 공중 화장실 환경에서는 비말 문제가 더 심각할 것으로 예측됐다.

연구팀은 변기가 배설물을 효율적으로 제거하기 위해 개발됐지만 정작 이런 목적과는 정반대로 많은 내용물을 밖으로 내뿜고 있다고 지적했다.

연구 논문의 주요 저자인 존 크리말디 교수는 “사람들이 화장실 변기에서 비말이 분출된다는 것을 알고는 있지만 이를 본 적은 없다”며 “우리는 입자가 그냥 떠오를 것이라고 예상했지만 로켓처럼 나왔다”고 밝혔다.

이어 “이번 연구는 변기 물의 비말이 사람들이 알고있는 것보다 훨씬 더 강하게 분출되고 확산한다는 점을 보여준다”며 “실험 동영상을 한번 보면 이전처럼 변기 물을 내릴 생각을 하지 않을 것”이라고 강조했다.

연구팀은 연구 결과를 통해 전문가들이 환기 시설이나 변기 설계 등 공중 화장실에서 병원균 노출을 줄일 방안을 마련할 수 있을 것으로 전망했다.

이혜원 동아닷컴 기자 hyewon@donga.com