진공청소기 내부의 모터가 회전하여 공기를 밖으로 빼낼 때 발생하는 내부와 외부의 기압 차이를 바탕으로 먼지가 빨려 들어오는 원리는?

Question

가정에서 흔히 사용하는 진공청소기는 먼지와 쓰레기를 빨아들이는 편리한 도구입니다. 진공청소기 내부의 모터가 회전하여 공기를 밖으로 빼낼 때 발생하는 내부와 외부의 기압 차이를 바탕으로 먼지가 빨려 들어오는 원리에 대해 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

요즘은 가정에서 청소를 할 때, 진공청소기를 사용하지 않는 집이 없을 거예요. 그 만큼 가정의 필수 가전 중에 하나가 되었습니다. 이런 진공청소기가 어떻게 해서 주변의 먼지를 빨아드려 깨끗하게 청소를 할 수 있는지 그 원리에 대해 설명 드리도록 하겠습니다.

진공청소기의 기본 원리는 내부와 외부의 기압 차이를 이용한 먼지 흡입의 원리입니다. 청소기의 전원을 켜면 내부의 초고속 모터가 팬을 회전시켜 안쪽의 공기를 기기 밖으로 강제로 배출하는데, 이 과정에서 청소기 내부의 공기 밀도가 급격히 낮아지며 외부 공기압보다 훨씬 압력이 낮은 저기압인 부분 진공 상태가 형성됩니다.

일반적으로 공기는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질이 있기 때문에 상대적으로 고기압 상태인 외부의 공기가 유일한 통로인 청소기 흡입구를 통해 내부로 세차게 빨 들어오게 됩니다. 이때 발생하는 강력한 공기의 흐름에 바닥의 먼지와 쓰레기가 함께 휩쓸려 들어오는 것입니다. 유입된 먼지는 필터에 걸러져 먼지통에 쌓이고, 공기는 다시 밖으로 배출되는 순환을 반복합니다.