배수트랩과 봉수 파괴(자기사이펀작용)

트랩은 배수관 중간에 물을 고여 두어 하수관의 악취·하수가스·해충이 실내로 들어오지 못하게 하는 장치이고, 거기에 고여 있는 물이 봉수이다. 트랩 그림에서 디프(dip)는 U자 바닥 안쪽 윗면(유입 쪽 관 아래의 안쪽 가장 낮은 지점), 웨어(weir)는 봉수가 유출관 쪽으로 넘어가는 굽은 곳 아래, 크라운(crown)은 유출관의 꼭대기이며, 봉수 깊이는 디프와 웨어 사이의 수직 거리로 잰다. 봉수의 적정 깊이는 50~100mm이다. 너무 얕으면 증발이나 흡출로 봉수가 쉽게 깨지고, 너무 깊으면 물의 흐름 저항이 커져 자기세정 작용(트랩을 흐르는 배수의 힘으로 찌꺼기가 스스로 씻겨 내려가는 작용)이 약해진다. 트랩은 봉수가 파괴되지 않는 형태로 하며 정해진 봉수 깊이와 봉수면을 갖도록 설치하고, 기구 배수구에서 트랩웨어까지의 수직거리는 600mm 이내로 위생기구 가까이에 설치한다(KCS 31 30 25 3.8). 뚜껑 있는 트랩도 뚜껑을 열었을 때 하수가스가 실내에 침입하지 않는 구조로 한다. 트랩은 봉수가 유지되고 자기 세정작용이 있으며 하수 가스 침입을 막고 자기사이펀작용이 일어나지 않는 구조여야 한다. 배수계통의 트랩에는 관트랩(P·S·U), 드럼트랩, 벨트랩, 기구트랩이 있다. 벨트랩은 종(bell) 모양의 덮개로 봉수를 만드는 트랩으로 욕실·화장실 등 바닥 배수에 쓰이고, 그리스트랩은 주방 배수의 유지 제거에, 건물 트랩은 배수 주관에 둔다. 버킷트랩은 증기배관에서 증기는 막고 응축수만 배출하는 증기트랩이어서 배수계통의 트랩이 아니다.

트랩의 봉수를 파괴하는 원인은 자기 사이펀작용, 감압에 의한 흡인작용(유도 사이펀), 역압에 의한 분출작용, 모세관현상, 증발, 관성이다. 자기사이펀작용은 기구에서 많은 물이 한꺼번에 흘러 트랩과 배수관이 가득 찰 때 사이펀 원리로 트랩의 봉수까지 함께 빨려 나가는 현상이다. 공동(空洞)현상은 펌프 흡입 쪽 압력이 낮아져 물속에 기포가 생기는 현상으로 트랩의 봉수와는 관계가 없다. 장기간 사용하지 않으면 모세관 현상이나 증발로 봉수가 파괴될 수 있고, 대규모 설비에서 배수수직관 하층부 기구에는 역압에 의한 분출작용으로 봉수가 파괴되는 현상이 생긴다. 세제 거품이 수평에 가까운 부분에 정체하면 수직관 하층부의 압력이 올라 봉수가 깨질 수 있으므로 저층부와 고층부의 배수수직관을 분리하고(KDS 31 30 25 4.1.7) 거품이 쌓이는 구간에는 배수관을 연결하지 않는다. 통기관은 배수관 내 압력 변동을 완화해 트랩의 봉수를 보호한다. 각개통기는 위생기구마다 통기관을 설치하는 방식으로 봉수 보호의 안정도가 가장 높고 자기사이펀 작용을 막는 효과가 있으나 경제성과 건물 구조 때문에 모든 곳에 적용하기는 어렵다. 공용통기관은 인접한 두 위생기구의 배수관이 만나는 지점에 하나를 세워 두 기구가 함께 쓰는 통기관이고, 신정통기관은 배수수직관 상부를 관경 그대로 연장해 대기 중에 개구한 통기관이며, 루프통기관은 배수 횡지관의 최상류 기구 하류 쪽에서 통기수직관 등에 연결하는 통기관이다. 공기분리 이음쇠는 소벤트 방식의 부속이고, 크로스 커넥션은 서로 다른 계통의 배관이 직접 연결된 것이다. 각개통기관은 동수구배선 위에서 접속하고 이중 트랩은 피한다.