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번개는 어떻게 생기며, 벼락은 무엇일까? | |||
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번개가 전기현상에 의한 것이라는 것은 240여년전 벤자민. 프랭크린에 의하여 밝혀졌으나 본격적인 해명이 시작된 것은 1928년 Boys Camera에 의하여 번개가 사진으로 찍히기 시작하고 부터다. 이떄부터 진보된 관측 기술에 의하여 그 전모가 상당부분 밝혀졌지만 아직도 많은 부분은 알지 못하고 있는 상태다. 전세계적으로 시간당 100만 번의 번개가 치는 것으로 보고 되고 있는데, 이는 인명 피해는 물론이고 현대의 첨단 산업 시설에 치명적인 위협이 되고 있어 적절한 대응책이 필요하다. 천둥, 번개의 발생원인이 되는 가장 보편적인 것은 뇌운이지만 그 이외에도 눈보라, 모래폭풍, 화산폭발 등이 원인일 수도 있다. 뇌운의 상부에는 차고 밀도가 높은 공기가 존재하고 하부에는 따뜻하고 습도가 높은 공기가 존재하는 경우가 발생한다. 하부의 따뜻한 공기는 상승기류로 되어 상승하여 구름이 되고, 상부의 찬 공기는 하강한다. 뇌운은 증기로 충전되어 있고 대체로 상단부는 양전하를 띤 얼음결정을 이루고, 하단부는 음전하를 띤 물방울로 이루어져 있다. 피뢰침은 건물 꼭대기에 설치되어 있는 뾰족한 금속 도체로 습기가 있는 땅 속에 묻혀 있는 금속판과 굵은 도선으로 연결되어 있다. (+)전하를 띤 구름이 건물 위를 지나가면 정전기 유도에 의하여 전자들이 땅으로부터 피뢰침으로 올라오게 된다. 이 전자들이 뾰족한 끝에서 구름으로 빠져나가서 조용히 구름의 전하를 중성화시켜 주므로 피뢰침은 벼락에 의한 피해를 막아준다. 즉, 구름에서 피뢰침을 통하여 땅으로 전류가 흐르게 된다. 번개가 칠 때 평지에서 우산을 쓰고 가는 것은 매우 위험한 일이다. 그것은 마치 피뢰침에서 전선이 달린 금속 막대와 같아서 번개를 불러들이는 결과를 가져온다. 만약, 사람의 머리카락이 똑바로 서게 되면(구름에 의한 정전기 유도 현상) 번개가 칠 것이란 예보이므로, 이런 상황에 처하게 되면 즉시 몸을 가능한 한 낮게 웅크리고, 피뢰침이 있는 건물이나 자동차 속으로 피해야 한다. |