창문 두 개를 열면 왜 환기가 잘 될까
보자:
방을 위에서 내려다본 그림이고 저절로 재생된다. 실험 화면의 위아래 끝은 실제 벽이 아니라 계산 범위의 끝이며 막혀 있다. 주황은 방에 있던 공기이고, 옅어진 곳은 바깥 공기로 바뀌었다. 처음엔 바람 받는 왼쪽 벽의 창만 열려 있으니 그 안쪽을 본다. 8초쯤 마주 보는 오른쪽 벽의 창까지 연 맞바람으로 바뀌고, 방을 다시 칠해 두 번째 비교를 시작한다. 이번엔 두 창 사이와 구석을 본다.
이유:
바람을 받는 벽 앞에서는 벽에 막힌 바람이 느려지며 공기가 둘레를 미는 힘인 압력이 높아지고, 반대쪽 벽 바깥은 방 옆을 빠르게 비켜 간 바람이 미처 돌아 들어오지 못한 그늘이라 압력이 낮아서, 두 창이 열리면 이 압력 차가 방 공기를 왼쪽 창에서 오른쪽 창으로 민다. 창이 하나뿐이면 들어오는 곳과 나가는 곳이 따로 없어 방 안 압력이 그 창 앞의 압력과 같아지므로 방을 가로질러 미는 힘이 없고, 창 어귀에서 맴도는 작은 소용돌이만 창 가까운 공기를 조금 바꾼다.
실제로는
실제로는 창 하나만 열어도 방 안팎의 온도 차와 어지럽게 뒤섞이는 흐름인 난류로 공기가 바뀌고, 세기가 오락가락하는 바람에 같은 창으로 공기가 드나들기도 한다. 방이 바깥보다 따뜻하면, 따뜻한 방 공기는 창 위쪽으로 나가고 바깥의 찬 공기는 아래쪽으로 들어오는 식이다. 그래서 창이 크고 위아래로 길수록 잘 바뀌지만, 바람이 불 때는 대개 맞바람보다 느리다. 이 실험은 방을 위에서 본 얇은 한 겹만 계산하고, 온도 없이 창과 똑바로 마주 부는 일정한 바람만 본다.
일에서 보면
욕실 환풍기도 문 아래 틈처럼 공기가 들어올 길이 있어야 습기를 잘 뺀다. 사무실과 공장의 환기 장치도 공기가 들어오는 구멍과 나가는 구멍을 되도록 떨어뜨려 둔다. 둘이 가까이 붙어 있으면 들어온 공기가 방을 돌지 않고 바로 빠져나가, 구석 공기는 잘 바뀌지 않는다.
원인
- 압력