판테온 지붕에 있는 구멍에는 왜 비가 들어오지 않나요?
이탈리아 로마 판테온 신전에는 지붕에 커다란 구멍이 있는데 비가 들어 오지 않는다고 합니다
구멍이 있는데 빗방울이 안들어 오는 원리가 궁금합니다
눈이 내려도 안 들어 오나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
이탈리아 로마에 있는 판테온 신전의 지붕에는 직경 9m의 거대한 구멍이 있습니다.
비가 내리는 날에도 빗방울이 안 들어오는 것은 왜일까요? 눈은 어떨까요?
판테온의 돔은 높이와 지름이 거의 같은 완벽한 반
구 형태입니다. 이 구조는 빗물이 중앙으로 흘러내리도록 돕습니다.
돔의 지붕은 중앙에서 가장 높고 가장자리로 갈수록 경사진 구조입니다. 이 경사는 빗물이 중앙 구멍으로 빠르게 흘러내리도록 합니다.
돔 중앙에 있는 구멍을 오쿠루스라고 합니다. 오쿠루스는
빗물이 흘러나가는 통로 역할을 합니다.
돔 내부의 따뜻한 공기는 오쿠루스를 통해 빠져나가면서 흡
입력을 발생시킵니다. 이 흡입력은 빗물이 돔 안으로 들어오는 것을 막아줍니다.
빗방울은 곡면을 따라 흐르는 성질이 있습니다. 돔의 경사진
지붕은 빗방울이 오쿠루스로 빠르게 흘러내리도록 합니다.
빗방울은 표면 장력 때문에 서로 뭉쳐 떨어집니다. 돔의
경사진 지붕과 오쿠루스의 크기는 빗방울이 뭉쳐 떨어지기에 적당하여 빗물이 흘러나가는 것을 돕습니다.
눈송이는 빗방울보다 가볍기 때문에 흡입력에 의해 돔
안으로 들어올 수 있습니다. 돔 내부의 따뜻한 공기 때문에 눈송이는 녹아 빗물이 되어 흘러나갑니다.
강설량이 많으면 오쿠루스가 막힐 수 있고 돔 안으로 눈
이 들어올 수 있습니다.
일반적으로는 눈도 빗방울과 마찬가지로 돔의 구조적 특징과 물리적 원리에 의해 흘러나갑니다.
판테온은 고대 로마 시대에 건축되었습니다. 당시에는 이
처럼 빗물이 들어오지 않는 구조를 설계하는 것은 매우 높은 기술력을 요구했습니다.
오쿠루스는 단순히 빗물을 막는 역할뿐 아니라 빛과 공기를 조절하는
역할도 합니다. 오쿠루스를 통해 자연광이 들어오고 돔 내부의 공기가 순환합니다.
판테온의 구조는 현대 건축에도 영향을 미치고 있습니다.
빗물을 효과적으로 배수하는 지붕 구조는 많은 건축물에서 활용되고 있습니다.
베르누이 효과와 코안다 효과는 항공 유체역학 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
판테온 지붕의 구멍은 비와 눈이 들어오지 않도록 설계된 정교한 구조입니다. 이 구조는 고대 로마 시대의 뛰어난 건축 기술과 과학적 원리를 보여줍니다.
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