번개천국, 베네수엘라(Venezuela) 카타툼보 번개(Catatumbo lightnings)
※번개의 예술, 기네스 기록 등재(2013,1,6)
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장락산인(010-9420-9632) MBC 생방송 오늘저녁 다송원 식초(2021,11,26)(저해상도)
장락산인(010-9420-9632) KBS 한국인의 밥상, 다송원 천연발효식초(20,05,21, 461회)
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※ 식초 주문 ☞ 다송원(茶松園) 자연발효식초, 長樂山人 010-9420-9632)
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1. 번개천국, 베네수엘라(Venezuela) 카타툼보 번개(Catatumbo lightnings)
2. youtube 번개천국, 베네수엘라(Venezuela) 카타툼보(Catatumbo)(19:29)
3. 번개의 과학적 원리
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1. 번개천국, 베네수엘라(Venezuela) 카타툼보 번개(Catatumbo lightnings)
레포르 2014,2,5
화제의 장소는 베네수엘라(Venezuela)의 카타툼보(Catatumbo)라는 곳입니다. 마라카이보(Maracaibo) 주변의 카타툼보 강
주변 일대는 원래 번개가 많이 치는 곳으로 유명합니다. 기네스는 "그래~ 맞다. 여기처럼 번개가 많이 치는 곳은 없다"면서
흔쾌히 카타툼보를 번개천국(?)으로 공인했습니다.
번개천국, 베네수엘라(Venezuela) 카타툼보(Catatumbo) 번개(lightning)
사진 카타툼보 번개(Catatumbo lightning) 1-4
사진 베네수엘라(Venezuela) 카타툼보(Catatumbo) 번개(lightning) 1 캡처
얼마나 번개가 몰아치기에 기네스에까지 등재가 된 것일까요?
※(Guinness World Records, Catatumbo lightnings)
Highest concentration of lightning, Guinness World Records
https://www.guinnessworldrecords.com › world-records 2013,1,6
카타툼보 강을 중심으로 지역 일대에는 매년 4월부터 11일까지 폭풍이 끊이지 않는다고 합니다. 260일 이상 폭풍이 일어난
해도 있었다고 하니까 그 정도를 짐작할 수 있으시겠죠?
그럼 번개는 몇 번이나 칠까요.
베네수엘라가 관측해 발표한 보고서에 따르면 연간 117만6000번 번개가 내려친다고 합니다. 구역으로 나눠서 보면 매년 km2
당 250회 번개가 친다고 하네요.
최근에 현지 언론은 카타툼보에서 번개가 치는 장면을 촬영해 보도했습니다.
1분에 몇 번이나 번개가 쳤는지 아세요? 영상을 보면 무려 55번이나 번개가 칩니다. 이곳에선 분당 최소 16번, 최고 60번까지
번개가 친다고 합니다.
사람들은 마치 클럽에 들어가 있는 것처럼 번쩍번쩍하는 번개를 즐깁니다.
현지 언론은 "번개가 몰아칠 때는 1시간에 최다 2만 번까지 번개가 칠 수 있는 곳"이라면서 "자연이 만들어내는 아름다운
광경"이라고 소개했습니다.
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2. youtube 베네수엘라(Venezuela) 카타툼보(Catatumbo) 번개(lightning)(19:29)
※Catatumbo Lightning -The Neverending Storm(A Short Film by Jonas Piontek) (19:29)
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3. 번개의 과학적 원리
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[※참고, 낙뢰연보 ANNUAL LIGHTNING REPORT(2005 기상청, KOREA METEOROLOGICAL ADMINISTRATION), 131p]
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물리학, 벼락의 원리 2009,4,01
번개나 벼락의 원인이나 과정은 그리 간단하지 않아서 아직 명확히 알려지지 않은 부분도 있다. 구름과 땅 사이의 방전 즉,
벼락을 예로 들면, 가령 소나기 구름이 형성될 때 그 내부에서는 일련의 어떤 과정을 통해 전하가 분리되어 구름 윗부분에는
양전하가, 아랫부분에는 음전하가 모이게 된다.
이렇게 모인 음전하가 꾸불꾸불한 경로(stepped leader)를 통해 땅으로 향하고 이것이 땅에서 수십m 정도에 이르게 되면
땅과의 전위차가 점점 커지게 되어 그 부근의 뾰족한 부분으로부터 양전하의 이동을 유도하고 결국 이 두 경로가 연결된다.
이렇게 연결된 통로를 통해 땅으로부터 구름으로 큰 전류가 이동하면서(이를 return stroke라 한다.) 우리가 보는 밝은
번갯불이 만들어진다. 이 return stroke가 구름에 이르면 다시 dart leader라고 하는 전하의 이동이 처음 만들어진 경로를
따라 이루어지고 여기에는 또 return stroke가 뒤따르게 된다. 벼락은 보통 이러한 과정이 수차례 반복되어 나타나는 것이다.
큰 건물에는 보통 피뢰침이 있는데 이것은 전기의 성질을 이용해서 만든 것이다. 건물 옥상 등에 설치된 피뢰침은 도선을 따라
땅에 연결되어 있어서 번개 속의 전류를 안전하게 유도한다.
도체에 전하가 유도되면 전기의 법칙에 따라 전하는 그 물체 표면에 균일하게 배치된다. 따라서 표면이 뾰족하면 뾰족할수록
전하들이 모여있는 밀도가 커지므로 부호가 다른 전하들을 끌어들일 수 있는 능력이 상대적으로 커지게 된다. 피뢰침이 뾰족
한 금속으로 만들어진 것도 이 때문이다.
이와 같이 벼락이 칠 때, 안전한 경우와 위험한 경우를 살펴보자.
물은 전기가 잘 통하는 물질 중의 하나이다. 따라서 야외에서 수영을 하거나 보트를 타는 일은 번개를 유도할 수 있으므로
매우 위험하다. 주변보다 높이 있는 물체는 번개를 유도할 확률이 크다. 따라서 움푹 패인 곳은 비교적 안전하다고 할 수 있다.
벌판의 경우 물체의 키가 조금만 커도 번개를 맞을 수 있다. 그러므로 벌판에서는 나무 옆이나 밑에서 멀리 떨어져 있어야
한다.
벌판에서 피할 곳을 찾지 못했다면 번개에 맞을 확률을 줄이기 위해 가능한 한 몸을 낮추고, 최대한 몸을 움츠려 땅에 닿는
면적을 줄인다. 예를 들면, 두 다리를 모으고 앉아서 손과 얼굴을 무릎에 묻는 자세 정도가 될 것이다. 단, 절대로 납작하게
엎드리거나 누워서는 안 된다. 사람은 상대적으로 도체라 할 수 있어서 지면에 접촉하는 부분이 벌어지면 벌어질수록 접촉
하는 부분 사이의 전위차가 커져서 더 많은 전하가 부도체인 땅이 아닌 사람을 통해 이동하기 때문이다.
공기 중의 전파를 이용하는 이동전화는 사용하지 않는 것이 좋다. 자동차도 엔진을 끄고 멈추는 것이 좋으며 창문을 닫고
정지한 차 안에 있는 것은 안전하다. 금속으로 되어 있는 자동차의 표면을 타고 전류가 흘러들어 타이어를 통해 땅으로 흘러
가기 때문이다. 반면 창문을 열고 있는 것은 위험하다. 이것은 차(도체) 내부에 있는 것이 아니라 도체의 근처에 있는 것과
같기 때문이다. 비슷한 이유로 벌판 등지에서 낚싯대나 골프채, 우산 등 전기가 통하기 쉬운 물체들은 손에서 놓거나, 멀리
버려야 한다.
번개가 칠 때 집안에 있다 할지라도 전선을 따라 전기가 흐를 수 있으므로 가전제품이나 전화 사용을 금한다.
비행기는 오히려 자동차보다 안전하다. 자동차의 경우 전자들이 땅으로 흘러들어가지만, 비행기는 전자들이 비행기 표면에
그대로 남아 있으므로 음으로 대전되어 있는 구름에 대해 양으로 대전되기가 어렵다. 물론, 비행기의 경우에도 구름을 통과할
때 주위 구름으로 인해 대전될 수 있다. 이것을 막기 위해 날개 끝에는 뾰족한 침이 여러 개 붙어 있다. 이 침들은 비행기로
이동하는 전하들을 비행기 뒤의 하늘로 날려보내게 된다.
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전기가 발생하는 원인은 양성자와 전자가 가지고 있는 전하이다.
양성자 1개와 전자 1개의 전하는 부호만 다르고 크기는 같은데, 양성자는 (+)전하를 가지고, 전자는 (-)전하를 가진다.
보통 물질에서는 (+)전하와 (-)전하의 수가 같아서 전기적으로 중성이다. 물질이 에너지를 얻거나 외부로부터 자극이 가해
지면, 무거운 원자핵은 안정적으로 그대로 있고, 전자들이 움직이기 시작한다. 이럴 때 다른 물질로 전자들이 이동하기도 한다.
전기를 띠지 않는 물질에서 한 개의 전자라도 외부나 다른 물질로 이동하면 전자가 떠난 물질은 양전하를, 전자를 받은 물질은
음전하를 띤다. 전하가 이동하게 되어도 총 전하량은 항상 보존된다.
전하 사이에 작용하는 힘에는 일정한 법칙이 있다. 이 원리를 다시 한번 정리해 보도록 하자.
1. 같은 부호의 전하는 서로 밀어내고 다른 부호의 전하는 서로 잡아당긴다.
2. 힘의 세기는 전하 크기의 곱에 비례한다.
3. 힘의 세기는 두 전하 사이의 거리가 멀수록 작아진다. (거리 제곱에 반비례)
프랑스 물리학자인 쿨롱은 이와 같은 전하 사이의 힘에 관한 법칙이 뉴튼의 만유인력과 정확히 같은 형태임을 알게 되었다.
즉 다음과 같은 형태이다.
힘(전기력) = 비례숫자 × 전하량1 × 전하량2 / (두 전하 사이의 거리)2
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