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비가 쏟아지는 어두운 밤, 우르릉쾅쾅 천둥소리와 함께 번쩍이는 번개! 하얀 섬광과 함께 반쪽으로 갈라지는 대추나무. 으스스함을 자아내는 이 장면은 공포영화의 단골 배경이다. 실제 번개는 18세기 미국의 전기학자이자 정치가인 벤자민 프랭클린이 ‘전기적인 현상’이라는 것을 밝혀내기 전까지 낙뢰와 천둥을 동반하는 두려움의 대상이었다. 시간이 흘러 막연했던 두려움은 사라졌지만 낙뢰는 여전히 우리에게 큰 피해를 입히고 있다.
중국 랴오닝성에서는 ‘낙뢰가 최고의 자객’이라고 말할 정도로 기상재해 중 가장 커다란 문제로 떠오르고 있고 미국 또한 홍수 다음으로 낙뢰를 무서운 자연재해로 꼽고 있다. 이에 미 사이언스데일리지는 매년 2백여명이 넘는 인명이 낙뢰로 숨지고 있다며 그 심각성을 보도했다. 한국도 낙뢰피해로부터 벗어날 수 없는데 소방재난본부에 따르면 지난해 우리나라에서 관측된 낙뢰는 25만7천3백여 회로, 특히 여름인 6~8월에 전체의 73퍼센트에 해당하는 19만여 회가 집중됐다. 여름철 집중되는 낙뢰로부터 안전을 지키기위해선 먼저 낙뢰가 무엇인지 아는 것이 중요하다.
적란운의 히스테리, 낙뢰
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낙뢰와 번개는 같은 말로 흔히 사용되나 엄밀히 말하면 차이가 있다. 대기가 불안정해지면 소나기구름이 발달하는데 구름 사이에서 방전되는 것이 번개이고 구름과 지면사이에서 방전되는 것이 낙뢰이다.
낙뢰는 왜 생기는 것일까? 무더운 여름, 낮 동안 지면이 달궈짐에 따라 주변의 공기도 덩달아 온도가 올라한다. 물이 끓을 때 수증기로 기화돼 올라가는 것처럼 따뜻해진 공기는 서서히 상승한다. 그 상승기류는 위로 올라감에 따라 차가워지는데, 그 때문에 기류에 포함돼 있던 수분이 작은 물방울로 변해 구름을 만든다. 이때 상승기류가 강하면 구름이 발달해서 적란운이 된다. 적란운은 수직으로 발달한 큰 구름으로, 자신의 곁을 흘러가는 구름과 손잡고 심술궂은 반란을 시작한다.
적란운의 위쪽은 기온이 낮아 작은 물방울이 얼음 알갱이로 변하는데, 상승기류가 영향을 미치면 물방울과 얼음 알갱이가 세게 부딪힌다. 그렇게 되면 위쪽에는 양(+)전하를 띤 알갱이가, 아래쪽에는 음(-)전하를 띤 알갱이가 모인다. 마치 건전지처럼 구름 위쪽은 양전하를 아래쪽은 음전하를 띠는 것이다.
음전하와 양전하가 계속해서 발생해 축적되면 구름 속(구름 속 방전, intra-cloud discharge)과 구름과 구름사이(구름방전, cloud-to-cloud discharge), 구름과 땅사이(대지방전, cloud-to-ground discharge)에 전기적인 불균형이 발생해 예민한 상태가 된다. 사람도 신경과민이 되면 짜증이 폭발하듯이, 구름도 불균형이 심해지면 짦은 시간에 엄청난 전기를 내뿜는다.
그 전기량은 1회에 전압 10억볼트, 전류 수만 암페어에 달한다. 이때 하층의 음전하와 대지 사이에서 발생하는 대지방전을 낙뢰라고 하는데 영국에서 조사된 바에 의하면 전체 방전의 약 40퍼센트에 해당한다. 낙뢰시 태양 표면온도의 5배인 약 3만도씨의 열기가 생기고 백와트의 전구 7천개를 8시간 동안 켤 수 있는 에너지가 발생한다. 낙뢰는 이런 무지막지한 에너지를 가진 만큼 그 피해도 상당하다.
우주선도 당한 낙뢰피해
2008년 미국항공우주국(NASA)은 우주 왕복선 챌린저에 내리치는 낙뢰의 모습을 공개했다. 첨단 기술로 무장한 NASA에게도 낙뢰는 만만찮은 상대인 것이다. 사진 속의 챌린저는 다행히 무사했지만 1987년 아틀라스-켄타우르 로켓은 발사 도중 낙뢰를 만나 치명적인 손상을 입고 결국 폐기됐다.
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사람의 경우에는 더 심각한 피해를 초래한다. 전세계적으로 연간 수천명의 사망자를 내는데 낙뢰에 맞으면 20억 볼트에 달하는 전압과 높은 전류로부터 입은 손상과 똑같은 피해를 입는다. 때문에 사망하지 않더라도 생존자중 75퍼센트는 영구적인 후유증과 합병증이 남아 아픔에 시달린다.
이웅철 내과 전문의는 “낙뢰 사고를 당하면 청력손상은 물론 화상, 기억상실을 동반한 의식상실, 시력상실, 고혈압, 빈맥, 뇌출혈, 신경손상 등이 나타날 수 있다”며 주의를 당부했다. 낙뢰로 사망에 이르기도 하는데 심장 부정맥에 의한 심박정지, 호흡 중추마비와 흉곽 근육 손상에 의한 호흡마비가 주된 원인이다. 게다가 벼락에 직접 맞지 않아도 50미터 안에 있던 사람까지 감전피해를 입기 쉬워 예방책을 알아두는 것이 좋다.
낙뢰사고를 예방하려면
소방방재청 관계자는 집에 있을 경우 외출을 자제하고 안테나 또는 전선에서 1미터이상 떨어질 것을 권고한다. 전화 사용도 피해야 하는데 전기제품 플러그는 모두 뽑는 것이 좋다. 전기가 통할 수 있는 물과 접촉하지 않아야 하므로 샤워나 설거지는 금물이다. 또한 현관과 창문 가까이에는 가지 않는 것이 좋다.
흔히 낙뢰가 한번 떨어지면 그곳엔 떨어지지 않는다고 생각한다. 하지만 그런 생각은 버려야겠다. 뉴욕 엠파이어스테이트 빌딩의 경우 피뢰침에 연간 수십 번씩 낙뢰가 떨어지고 있기 때문이다. 산에 있을 경우 낙뢰가 보이면 신속히 낮은 곳으로 피한다. 하지만 키 큰 나무에는 낙뢰가 떨어지기 쉬우니 그 주변은 가지 않는 것이 좋다. 모든 금속은 위험하므로 등산용 스틱이나 우산은 멀리 떨어뜨려놓는다. 시계나 목걸이를 비롯한 장신구도 예외는 아니다.
특히 골프장에서의 낙뢰사고는 빈번하니 골프를 하고 있다면 당장 중단해야한다. 골프채 또한 멀리 떨어뜨려 놓아야한다. 단생단사(團生散死), 뭉치면 살고 흩어지면 죽는다는 말은 이때엔 소용없다. 여러 사람이 모여 있을 경우 한 사람에게 떨어진 낙뢰로 인해 다른 사람들까지 피해를 입을 수 있으니 서로 4.5미터 이상 떨어지는 것이 좋다.
사고시 응급처치법
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만약 낙뢰 사고자가 생겼다면 안전한 장소로 바로 옮겨야 한다. 다만 낙뢰는 같은 장소에서 반복적으로 발생할 수 있으므로 자신도 낙뢰의 피해자가 되지 않도록 조심한다. 사고자를 구조한 후에는 빨리 119에 신고해 도움을 요청한다. 후에 의식을 살펴 의식이 있는 경우에는 편안한 자세로 안정시킨다. 이때 척추의 손상이 동반됐을 수도 있으므로 척추보호에 유의하고 환자의 체온을 유지시키는 것이 좋다.
만약 의식이 없다면 즉시 호흡과 맥박의 여부를 확인하고 호흡이 멎어 있을 때는 인공호흡을 시행해야한다. 낙뢰 사고시 고압전류에 의한 심장의 무수축(asystole)이 가장 큰 사망 원인이기 때문에 심정지가 발생했을 경우 즉시 기본 심폐소생술(Basic Life Support)을 실시한다. 설사 환자의 의식이 분명하고 건전해 보여도 감전은 몸의 안쪽 깊숙이까지 화상을 입히는 경우가 있으므로 빨리 응급실에서 진찰을 받아야 한다.
중국 송나라 시인 육유는 낙뢰가 내리는 것을 청천벽력(靑天霹靂)이라고 칭하며 뜻밖에 생긴 재난의 경각심을 일깨웠다. 일년 중 낙뢰가 집중되는 여름, 그 예방법을 철저히 익혀 청천벽력의 불행으로부터 벗어나 즐거운 휴가를 만끽하자.
중국 랴오닝성에서는 ‘낙뢰가 최고의 자객’이라고 말할 정도로 기상재해 중 가장 커다란 문제로 떠오르고 있고 미국 또한 홍수 다음으로 낙뢰를 무서운 자연재해로 꼽고 있다. 이에 미 사이언스데일리지는 매년 2백여명이 넘는 인명이 낙뢰로 숨지고 있다며 그 심각성을 보도했다. 한국도 낙뢰피해로부터 벗어날 수 없는데 소방재난본부에 따르면 지난해 우리나라에서 관측된 낙뢰는 25만7천3백여 회로, 특히 여름인 6~8월에 전체의 73퍼센트에 해당하는 19만여 회가 집중됐다. 여름철 집중되는 낙뢰로부터 안전을 지키기위해선 먼저 낙뢰가 무엇인지 아는 것이 중요하다.
적란운의 히스테리, 낙뢰
낙뢰와 번개는 같은 말로 흔히 사용되나 엄밀히 말하면 차이가 있다. 대기가 불안정해지면 소나기구름이 발달하는데 구름 사이에서 방전되는 것이 번개이고 구름과 지면사이에서 방전되는 것이 낙뢰이다. 낙뢰는 왜 생기는 것일까? 무더운 여름, 낮 동안 지면이 달궈짐에 따라 주변의 공기도 덩달아 온도가 올라한다. 물이 끓을 때 수증기로 기화돼 올라가는 것처럼 따뜻해진 공기는 서서히 상승한다. 그 상승기류는 위로 올라감에 따라 차가워지는데, 그 때문에 기류에 포함돼 있던 수분이 작은 물방울로 변해 구름을 만든다. 이때 상승기류가 강하면 구름이 발달해서 적란운이 된다. 적란운은 수직으로 발달한 큰 구름으로, 자신의 곁을 흘러가는 구름과 손잡고 심술궂은 반란을 시작한다.
적란운의 위쪽은 기온이 낮아 작은 물방울이 얼음 알갱이로 변하는데, 상승기류가 영향을 미치면 물방울과 얼음 알갱이가 세게 부딪힌다. 그렇게 되면 위쪽에는 양(+)전하를 띤 알갱이가, 아래쪽에는 음(-)전하를 띤 알갱이가 모인다. 마치 건전지처럼 구름 위쪽은 양전하를 아래쪽은 음전하를 띠는 것이다.
음전하와 양전하가 계속해서 발생해 축적되면 구름 속(구름 속 방전, intra-cloud discharge)과 구름과 구름사이(구름방전, cloud-to-cloud discharge), 구름과 땅사이(대지방전, cloud-to-ground discharge)에 전기적인 불균형이 발생해 예민한 상태가 된다. 사람도 신경과민이 되면 짜증이 폭발하듯이, 구름도 불균형이 심해지면 짦은 시간에 엄청난 전기를 내뿜는다.
그 전기량은 1회에 전압 10억볼트, 전류 수만 암페어에 달한다. 이때 하층의 음전하와 대지 사이에서 발생하는 대지방전을 낙뢰라고 하는데 영국에서 조사된 바에 의하면 전체 방전의 약 40퍼센트에 해당한다. 낙뢰시 태양 표면온도의 5배인 약 3만도씨의 열기가 생기고 백와트의 전구 7천개를 8시간 동안 켤 수 있는 에너지가 발생한다. 낙뢰는 이런 무지막지한 에너지를 가진 만큼 그 피해도 상당하다.
우주선도 당한 낙뢰피해
2008년 미국항공우주국(NASA)은 우주 왕복선 챌린저에 내리치는 낙뢰의 모습을 공개했다. 첨단 기술로 무장한 NASA에게도 낙뢰는 만만찮은 상대인 것이다. 사진 속의 챌린저는 다행히 무사했지만 1987년 아틀라스-켄타우르 로켓은 발사 도중 낙뢰를 만나 치명적인 손상을 입고 결국 폐기됐다.
사람의 경우에는 더 심각한 피해를 초래한다. 전세계적으로 연간 수천명의 사망자를 내는데 낙뢰에 맞으면 20억 볼트에 달하는 전압과 높은 전류로부터 입은 손상과 똑같은 피해를 입는다. 때문에 사망하지 않더라도 생존자중 75퍼센트는 영구적인 후유증과 합병증이 남아 아픔에 시달린다.
이웅철 내과 전문의는 “낙뢰 사고를 당하면 청력손상은 물론 화상, 기억상실을 동반한 의식상실, 시력상실, 고혈압, 빈맥, 뇌출혈, 신경손상 등이 나타날 수 있다”며 주의를 당부했다. 낙뢰로 사망에 이르기도 하는데 심장 부정맥에 의한 심박정지, 호흡 중추마비와 흉곽 근육 손상에 의한 호흡마비가 주된 원인이다. 게다가 벼락에 직접 맞지 않아도 50미터 안에 있던 사람까지 감전피해를 입기 쉬워 예방책을 알아두는 것이 좋다.
낙뢰사고를 예방하려면
소방방재청 관계자는 집에 있을 경우 외출을 자제하고 안테나 또는 전선에서 1미터이상 떨어질 것을 권고한다. 전화 사용도 피해야 하는데 전기제품 플러그는 모두 뽑는 것이 좋다. 전기가 통할 수 있는 물과 접촉하지 않아야 하므로 샤워나 설거지는 금물이다. 또한 현관과 창문 가까이에는 가지 않는 것이 좋다.
흔히 낙뢰가 한번 떨어지면 그곳엔 떨어지지 않는다고 생각한다. 하지만 그런 생각은 버려야겠다. 뉴욕 엠파이어스테이트 빌딩의 경우 피뢰침에 연간 수십 번씩 낙뢰가 떨어지고 있기 때문이다. 산에 있을 경우 낙뢰가 보이면 신속히 낮은 곳으로 피한다. 하지만 키 큰 나무에는 낙뢰가 떨어지기 쉬우니 그 주변은 가지 않는 것이 좋다. 모든 금속은 위험하므로 등산용 스틱이나 우산은 멀리 떨어뜨려놓는다. 시계나 목걸이를 비롯한 장신구도 예외는 아니다.
특히 골프장에서의 낙뢰사고는 빈번하니 골프를 하고 있다면 당장 중단해야한다. 골프채 또한 멀리 떨어뜨려 놓아야한다. 단생단사(團生散死), 뭉치면 살고 흩어지면 죽는다는 말은 이때엔 소용없다. 여러 사람이 모여 있을 경우 한 사람에게 떨어진 낙뢰로 인해 다른 사람들까지 피해를 입을 수 있으니 서로 4.5미터 이상 떨어지는 것이 좋다.
사고시 응급처치법
만약 낙뢰 사고자가 생겼다면 안전한 장소로 바로 옮겨야 한다. 다만 낙뢰는 같은 장소에서 반복적으로 발생할 수 있으므로 자신도 낙뢰의 피해자가 되지 않도록 조심한다. 사고자를 구조한 후에는 빨리 119에 신고해 도움을 요청한다. 후에 의식을 살펴 의식이 있는 경우에는 편안한 자세로 안정시킨다. 이때 척추의 손상이 동반됐을 수도 있으므로 척추보호에 유의하고 환자의 체온을 유지시키는 것이 좋다. 만약 의식이 없다면 즉시 호흡과 맥박의 여부를 확인하고 호흡이 멎어 있을 때는 인공호흡을 시행해야한다. 낙뢰 사고시 고압전류에 의한 심장의 무수축(asystole)이 가장 큰 사망 원인이기 때문에 심정지가 발생했을 경우 즉시 기본 심폐소생술(Basic Life Support)을 실시한다. 설사 환자의 의식이 분명하고 건전해 보여도 감전은 몸의 안쪽 깊숙이까지 화상을 입히는 경우가 있으므로 빨리 응급실에서 진찰을 받아야 한다.
중국 송나라 시인 육유는 낙뢰가 내리는 것을 청천벽력(靑天霹靂)이라고 칭하며 뜻밖에 생긴 재난의 경각심을 일깨웠다. 일년 중 낙뢰가 집중되는 여름, 그 예방법을 철저히 익혀 청천벽력의 불행으로부터 벗어나 즐거운 휴가를 만끽하자.
- 이지연 기자
- ljypop@kofac.or.kr
- 저작권자 2010-08-02 ⓒ ScienceTimes
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