번개(낙뢰)에 대한 질문들

최근 급변하는 날씨와 함께 강력한 번개가 자주 발생하고 있습니다. 번개의 현상은 우리의 상상력을 자극하며, 그 위력과 신비로움에 대해 다양한 궁금증을 불러일으킵니다. 번개와 관련된 궁금증은 자연의 힘에 대한 우리의 이해를 넓히고, 일상에서의 안전을 도모하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 오늘은 이러한 궁금증들을 풀어보며 번개의 복잡한 세계를 탐험해 보겠습니다.

번개는 어떻게 발생하나요?

번개는 대기 중의 전하 불균형으로 인해 발생합니다. 구름 내부에서는 얼음 결정과 수증기가 서로 충돌하면서 전하가 축적됩니다. 이 과정에서 구름 상층부는 양전하를, 하층부는 음전하를 갖게 됩니다. 이 전하 불균형이 클수록, 음전하가 지면으로 또는 다른 구름으로 방전되며 번개가 발생합니다. 번개가 발생하면 대기 중의 공기가 급격히 가열되어 팽창하고, 이로 인해 천둥소리가 발생합니다.

 

번개치는 도시

 

번개칠 때 자동차 안에 있으면 안전한가요?

네, 자동차 안에 있으면 일반적으로 안전합니다. 자동차는 금속 외피로 덮여 있으며, 이는 파라데이의 새장 효과를 제공합니다. 번개가 자동차에 떨어지면 전류는 자동차의 외부 금속을 통해 지면으로 안전하게 전달됩니다. 하지만 타이어가 전기를 전도하지 않기 때문에 직접적으로 전기적 충격을 받는 일은 드뭅니다. 단, 차량의 전자 장비는 서지 전압으로 인해 손상될 수 있습니다. 가능하면 차량이 정차된 상태에서 안전을 기하는 것이 좋습니다.

비행기는 번개에 안전한가요?

네, 비행기는 번개에 매우 안전합니다. 비행기는 금속 외피로 구성되어 있으며, 이는 파라데이의 새장 효과를 제공합니다. 번개가 비행기 외부에 떨어지면, 전기는 비행기의 정전기 방출기를 통해 안전하게 공기 중으로 분산됩니다. 현대 항공기는 낙뢰와 같은 기상 현상에 대한 보호 시스템을 갖추고 있어, 전기적 서지로부터 항공기의 전자기기와 시스템을 보호합니다. 비행기는 일반적으로 낙뢰에 의해 큰 영향을 받지 않습니다.

 

번개치는 폭우속에서 하늘을 나는 비행기

번개칠 때 목욕하는건 안전한가요?

아니요, 번개칠 때 목욕하는 것은 안전하지 않습니다. 물은 전기를 잘 전도하기 때문에, 번개가 건물의 배관을 통해 흐를 경우 물속에 있는 사람에게 전기적 충격을 줄 수 있습니다. 대부분의 배관은 금속으로 되어 있어 번개의 전기가 물을 통해 전파될 수 있습니다. 따라서 번개가 칠 때는 목욕이나 샤워를 피하는 것이 좋습니다.

번개를 에너지로 사용할 수 있나요?

이론적으로는 가능하지만, 실용적이지 않습니다. 번개는 순간적으로 매우 높은 에너지를 방출하지만, 이 에너지를 수집하고 저장하기가 매우 어렵습니다. 번개가 발생하는 빈도와 위치의 제약, 에너지 수집 및 저장의 기술적 어려움으로 인해 현재 상용화된 사례는 없습니다. 연구와 개발이 진행 중이지만, 상업적으로 활용되기까지는 많은 기술적 도전이 필요합니다.

2009년 스위스 제네바에 위치한 연구소에서는 번개를 이용한 전기 발전을 위한 실험을 진행한 사례가 있습니다.

 

번개 발전소 가상이미지

번개가 바다에 치면 물고기는 죽나요?

번개가 바다에 떨어지면 물속에 있는 물고기들에게 전기적 충격을 줄 수 있으며, 그로 인해 물고기들이 죽거나 부상을 입을 수 있습니다. 특히 해수면 근처에 있던 물고기들은 충격이 클 수 있습니다. 그러나, 번개의 전류는 깊은 물속까지 전기적 충격을 주지 못합니다. 또한, 바다에서 번개의 발생 빈도가 낮고, 기상환경이 좋지 않을 경우 물고기들은 수심이 깊은 곳으로 이동하기 때문에 번개의 큰 영향을 받지 않습니다.

눈이 올 때 번개가 치지 않는 이유는 뭔가요?

눈이 올 때 번개가 치지 않는 것은 아닙니다. 다만 눈이 올 때는 번개가 치는 횟수가 적고, 번개가 쳐도 강도가 약한 경우가 많습니다. 이는 눈이 내리는 환경에서는 강력한 상승 기류가 발생하기 어렵고, 구름 속의 물방울이나 얼음 알갱이의 크기가 작아 전하 분리가 잘 일어나지 않기 때문입니다.

눈은 차가운 공기에서 발생하는 수증기의 결정으로, 열대의 강력한 대기 불안정성이 없기 때문에 전하 축적이 적습니다. 번개는 주로 따뜻한 공기와 습기가 많은 환경에서 발생하므로, 눈이 내리는 차가운 환경에서는 번개가 발생하기 어렵습니다.

번개의 색이 조금씩 다른 이유는 뭔가요?

번개의 색깔은 대기 중의 공기와 물질에 따라 달라집니다. 번개가 공기를 통과할 때 산소와 질소와 반응하여 다양한 색을 만들어냅니다. 일반적으로는 흰색 또는 파란색이지만, 구름의 두께, 번개의 강도, 대기의 상태에 따라 붉은색이나 주황색으로 보일 수도 있습니다. 색깔은 번개의 온도와 공기 중의 입자에 의해 변화할 수 있습니다. 공기 중의 수분 함량이 많으면 붉은색이나 푸른색 번개가 나타날 수 있습니다.

번개칠 때 어디로 피해야 하나요?

• 번개가 칠 때는 가능한 한 실내로 이동하세요. 견고한 건물 내부는 번개로부터 상대적으로 안전합니다. 차나 구조물 아래는 일시적인 보호를 제공할 수 있지만, 완벽한 보호를 보장하지는 않습니다.
• 번개가 칠 때는 금속 물체와 전기 장비와의 접촉을 피하세요. 금속은 전기를 잘 전도하므로, 전기 기기나 금속 지지물에 가까이 가지 말고, 필요시 전기 장비를 꺼놓는 것이 좋습니다.
• 물은 전기를 잘 전도하므로, 번개가 칠 때 수영장, 호수, 강 등 물에서 멀리 떨어져 있어야 합니다. 샤워나 목욕도 피하는 것이 좋습니다.
• 높은 나무, 탁 트인 공터, 높은 구조물 근처는 번개가 치기 쉬운 곳입니다. 이런 장소에 있으면 번개의 위험이 커지므로 피하세요.

낙뢰 대피 요령