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기상청이 49일의 긴 장마가 지난 4일 마침내 끝났다고 했지만 6일 낮 서울 하늘은 밤을 방불케 할 정도로 어두워지면서 굵은 빗방울이 쏟아졌다.

 

게다가 천둥·번개와 강한 바람을 동반해 곳곳에서 뇌전(雷電)현상도 관찰돼 ‘변화무쌍’한  날씨를 보였다. 이 뇌전이란 번개가 칠 때 빛·전광이 보이고 천둥과 같은 소리도 들리는 것을 총칭하는 기상 현상이다.

 

천둥·번개와 함께 강한 비가 내린 경기북부지역엔 낙뢰로 인한 화재가 잇달았다. 6일 오전 11시 20분경 경기도 파주시 선유리에 있는 천막업체에서 불이 났다. 이 불로 800만 원의 재산피해가 발생했다. 경기 북부 소방재난본부에 따르면 이날 하루 동안 파주에서만 벼락과 낙뢰로 인한 화재 신고가 9건이 접수됐다고 밝혔다.

 

매년 한반도에 떨어지는 낙뢰도 증가하고 있다.
 
한국국방연구원(KIDA)은 5일 발표한 국방정책 연구자료를 통해 한반도에서 전투기가 공중에서 낙뢰를 맞는 사례가 매년 2~3건씩 발생하고 있다고 밝혔다. 이처럼 낙뢰 발생이 증가하면서 2009년 3월에는 F-16C 전투기가 상공에서 벼락을 맞는 사례가 있었다고 설명했다.

 

천둥·번개, 원인은 뇌운(雷雲)

 

천둥·번개와 뇌우(천둥과 번개를 동한한 비) 등을 몰고 오는 구름이 바로 뇌운(雷雲·천둥번개 발생의 원인이 되는 구름층)이다. 천둥·번개, 뇌방전의 발생 원인이 되는 가장 보편적인 구름을 뇌운이라고 하는데 이 구름은 전기로 충전돼 있다. 뇌운의 상단부는 양전하를 띤 얼음결정과 찬공기가, 하단부는 음전하를 띤 물방울 등 습도가 높은 공기로 이뤄져 있다. 뇌운 속의 전하가 축적되면 불꽂 방전으로 인해 번개가 자주 나타나며 강한 소나기가 내리게 된다.

 

국가재난정보센터의 자료에 따르면 뇌운은 수직으로 발달한 커다란 형태를 보이는데 여름철에는 높이가 12㎞에 달하며, 소나기구름이라도 한다. 뇌운이 형성되면 천둥·번개를 동반한 소나기를 내리기 때문인데 때때로 지상에 돌풍과 함께 폭우와 우박을 동반한다.

 

뇌운은 고온다습한 공기가 불안정한 환경에서 상승할 때 일어난다. 습한 공기가 국지적으로 급격히 상승하면서 많은 숨은 열을 방출할 때가 대개 그렇다. 대류에 의해 대류권계면까지 빠르게 상승한 공기는 권계면 위로 올라갈 수 없기 때문에 대류권 상부에서 수평으로 처지게 되어 모루구름(anvil clouds·적란운 상층에서 나팔꽃 모양으로 퍼진 구름)의 형태를 나타나게 된다. 이렇게 잘 발달된 적란운을 뇌운이라고 한다.

 

뇌운은 대기 중의 바람에 의해 이동하고 기압골 전선상에서 발생한 뇌운은 전선과 함께 이동한다. 일반적으로 뇌운이 일정한 루트를 통과하는 경향은 없으나 산악지대에서 발생한 뇌운은 산을 넘을 수 없어 계곡을 따라 이동하기도 한다.

 

 

최근 대기불안정으로 인해 예상하지 못한 뇌운이 형성돼 낙뢰 발생이 빈번해지고 있다.

 

민간기상업체 케이웨더에 따르면 전국 평균 뇌전일수는 1980년대 12.1일에서 1990년대 14일, 2000년대는 17.4일로 계속해서 증가하는 경향을 보이고 있다.

 

낙뢰 강도 또한 강해지면서 인명 및 재산상 피해가 증가 추세다. 낙뢰는 7월부터 급격히 증가하기 시작해 8월에 가장 많이 발생하고 9월까지도 자주 발생하기 때문에 낙뢰 피해를 입지 않기 위해서는 각별한 주의가 필요하다.

 

한국국방연구원이 5일 발표한 연구자료에 따르면 전투기가 공중에서 낙뢰를 맞는 사례가 매년 2~3건씩 발생하고 있는 것으로 나타났다.

 

연구자료를 보면 지난 2009년 3월 중부지역에서 임무를 끝내고 지상 진입 관제레이더(PAR)를 통해 기지로 귀환하던 F-16C 전투기가 활주로로부터 22㎞ 떨어진 상공에서 낙뢰를 맞았다.

 

사고로 전투기 꼬리 날개의 수직 안정판에 지름 5∼6㎝의 구멍이 뚫리고 레이더 안테나 덮개 등 24개 부위에 손상이 발생했다. 다행히 전투기의 비행에는 큰 지장이 없었고 기지에 비상착륙을 했다고 한다.

 

낙뢰가 발생할 때도 뇌운이 등장한다. 낙뢰는 번개의 종류 가운데 구름과 대지 사이에서 발생하는 방전현상을 말한다. 흔히 벼락 혹은 대지방전이라고 불린다.

 

낙뢰의 생성원리는 대기상태에서 다량의 양전하와 음전하가 분돼 전계강도가 일정한 값을 초과하면 공기분자의 전리 파괴가 일어나 전자와 이온에 의한 전도로가 형성돼 발생한다.

 

낙뢰로 인해 인체에 발생될 수 있는 감전(electric shock) 사고는 크게 직격뢰·접촉뇌격·측면섬락·보폭전압의 4가지로 구분할 수 있다.

 

 

직격뢰(direct strike)는 뇌가 직접 사람을 통해 대지로 흐르는 것으로 심장마비·호흡정지 등을 일으켜 대부분이 중상을 입거나 사망하게 된다.

 

접촉뇌격(contact strike)는 사람이 지닌 물체에 낙뢰가 떨어졌을 때, 전류는 물체로부터 사람을 거쳐 땅으로 흐르는데 특히 골프채·등산스틱·우산 등을 통해 전류가 흐른다.

 

측면섬락(side flash)은 낙뢰가 나무와 같은 물체에 떨어졌을 때 물체와 인근 사람 사이의 전위차가 공기의 절연을 파괴해 발생하는 것을 말한다. 사람이 뇌전류의 대지경로가 돼 전류가 심장 또는 머리를 통해 흐를 경우는 사망할 가능성이 크다.

 

보폭전압(step voltage)은 낙뢰로 뇌전류가 대지에 흐를 때 근처에 있는 사람의 양발 사이에 걸리는 전압이다. 이 전압이 일정 값을 넘게 되면 위험할 수 있다.

 

국가재난정보센터는 “낙뢰 에너지의 영향으로 화재나 전복 등 인명·재산피해가 발생하고 바위와 나무 등이 쓰러지거나 굴러 떨어져 2차 재해가 발생할 수 있어 각별한 주의가 필요하다”고 밝혔다.

 

 

좁은 의미의 번개는 방전에 의한 발광현상이다. 번개는 번개구름 속에서 분리 축적된 음·양의 전하 사이 또는 구름 속의 전하와 지면에 유도되는 전하가 서로 방전해 발생하는 불꽃방전을 말한다. 번개방전 또는 뇌방전 이라고도 한다.

 

번개가 일어날 때, 즉 방전 시 일어나는 소리를 천둥이라고 하며 구름과 지면 사이의 방전을 대지방전(對地放電) 또는 벼락이라고 한다.

 

번개가 일어날 때 음·양 전하의 중심은 10⁸~10⁹Ｖ(볼트), 중화되는 전하는 보통 20~30C(콜롬·전류 1암페어가 1초간에 보내는 전기량)이다. 방전로의 길이는 수 ㎞~수십 ㎞에 달한다. 이 방전에 의하여 나는 소리를 천둥이라고 한다.

 

천둥은 공중전기의 방전에 의하여 발생하는 소리를 말한다. 공중전기의 방전로는 30,000K의 고온에 달해 초음속으로 팽창하게 돼 기압의 충격파를 일으켜 천둥을 울리게 한다. 천둥 그 자체는 0.5초 이하의 단시간의 현상이지만 방전로의 길이는 2∼14㎞에 이르는데, 사람의 귀까지 도달하는 시간 차이 때문에 소리가 길게 끌면서 들리는 것이다. 천둥이 들리는 범위는 약 30㎞이다.

 

번개는 천둥·번개, 태풍이 발생할 때 일어나는 재해로 때로는 목숨을 위협하기도 한다. 천둥·번개가 발생한 경우 신속하게 집·건물·자동차(단 무개차 제외) 안으로 들어가야 한다.

 

국가재난정보센터에 따르면 천둥번개가 쳐서 집안으로 대피했을 때 욕조·수도꼭지·개수대(싱크대)를 만져서는 안 된다. 금속관을 통해 감전 될 수 있기 때문이다. 또한 긴급사태를 제외하고는 전화를 삼가는 것이 좋다.

 

만약 야외에 있어 건물이나 자동차로 대피할 여유가 없을 경우 작은 나무가 자라는 저지대로 대피하는 것이 바람직하다.

 

박선주 온케이웨더 기자 parkseon@onkweather.com