천둥번개 낙뢰 벼락 발생원리와 대처법

지상으로 떨어지는 낙뢰

비 오는 날의 대기 현상 중 가장 인상적이면서도 동시에 위험한 자연현상으로 낙뢰, 번개, 천둥을 꼽을 수 있습니다. 특히 장마철에 빈번하게 볼 수 있으며 이 세 가지 단어로서 표현도 하게 됩니다. 이 글에서는 낙뢰, 번개, 천둥의 정의 및 발생 원리와 안전한 대처법에 대해 알아보도록 하겠습니다.

1. 낙뢰
낙뢰는 구름과 지상 사이에서 발생하는 전기적인 방전 현상입니다. 수직으로 발달하는 적란운 구름의 중간에서는 영하 10℃ 정도의 온도에서 전하 분리가 일어나며, 양성 전하가 구름 위쪽에 모이고 음성 전하가 구름 아래쪽에 모이게 됩니다. 그러나 어떤 지역에서는 음성 전하가 구름 하부 일부에 집중되는 현상도 있습니다. 전하분리가 어떻게 일어나는지에 대한 이론은 여러 가지가 있지만, 가장 지지를 받는 견해는 다음과 같습니다.
- 구름 속에서 큰 얼음 입자와 작은 얼음 입자가 충돌하면 마찰에 의해 전기가 발생합니다. 큰 얼음 입자는 양성 전하가 되고 작은 얼음 입자는 음성 전하가 됩니다.
- 얼음 입자가 둘로 갈라지면 큰 입자는 양성 전하가 되고 작은 입자는 음성 전하가 됩니다. 또한, 온도 차이가 있는 얼음이 마찰될 때 따뜻한 쪽이 음성 전하가 됩니다.

이렇게 구름의 전하 분리에 대한 이해를 통해 기본현상을 이해할 수 있습니다. 내부의 얼음 입자와 물방울이 충돌하면서 양전하 입자와 음전하 입자로 구분되고, 구름 하부에 전류가 발생합니다. 이 구름과 지상 사이의 전기장이 충분히 강할 때 방전이 일어나면서 낙뢰가 발생하게 됩니다.

낙뢰,번개,천둥의 참고 이미지

2. 번개
번개는 낙뢰 현상 중에서도 구름 내부에서 발생하는 방전 현상입니다. 방전 전류가 흐를 때 공기가 급격히 가열되어 플라즈마 상태가 되고, 보통 푸른빛의 번쩍임이 관측되며 매우 밝습니다. 수많은 번개가 연속적으로 일어나면 넓은 지역에 플라스마가 형성되어 스트로브(섬광) 광원처럼 비추면서 천둥번개가 발생합니다.

3. 천둥
천둥은 번개가 발생할 때 발생하는 소리입니다. 번개는 높은 전기 에너지로 인해 공기를 급격하게 가열시키고 팽창시키면서 발생합니다. 이렇게 가열된 공기는 급격한 팽창과 수축으로 인해 폭발음을 일으키는데, 이 소리가 바로 '천둥'입니다. 천둥은 번개와 거리에 따라 소리가 들리는 시간 차이가 발생하는데 이를 통해 번개의 발생 위치를 대략적으로 알 수 있습니다. 번개와 천둥은 서로 연결된 자연 현상으로, 번개의 시각적인 광채와 천둥의 폭발음은 항상 같이 경험하게 됩니다. 천둥은 우리에게 번개가 얼마나 가까운지를 알려주는 중요한 지표이기도 합니다.

4. 안전한 대처법
- 야외에서 활동 중인 경우, 즉시 안전한 실내로 이동해야 합니다. 구조물 내부로 들어가거나 차량에 탑승하는 것이 안전합니다.
- 피할 수 없는 상황이라면 개방적인 지역에서는 낮은 곳으로 이동합니다. 나무나 기타 높은 물체 근처에서는 멀리 떨어집니다.
- 물에 가까운 곳에 있는 경우 최대한 멀리 떨어집니다. 해변이나 수영장 등에서는 그 지역을 즉시 벗어나야 합니다.
- 전화를 사용하지 말고, 전기 기기들은 전원을 차단합니다. 번개로 인한 전기 충격을 방지하기 위해 가전제품이나 전자기기를 사용하지 않는 것이 좋습니다. (피뢰설비가 설치되지 않았을 경우 예를 들면 소공장, 단독주택 등)
- 감전 위험이 있는 기기나 안테나를 절대 만지지 않습니다.

낙뢰, 번개, 천둥은 대기 과학의 흥미로운 현상이지만 동시에 위험한 자연 현상이므로 안전을 최우선으로 생각해야 합니다. 이 글의 내용을 숙지하시고 모두가 안전사고를 예방하는데 도움이 되었으면 좋겠습니다.