번개는 왜 일직선으로 치는 것이 아니라 지그재그로 칠까

번개는 왜 일직선으로 치는 것이 아니라 지그재그로 칠까

 

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번개는 왜 지그재그로 칠까

 

 

구름의 종류 중 하나로 수직으로 높게 발달한 구름을
적란운이라고 합니다
소나기를 뿌리기 때문에 소나기구름이라고도 하죠

적란운의 영향으로 비가 많이 오는 날에는
갑자기 번쩍하며 번개가 치기도 합니다

적란운 내부에서 수증기가 물방울로 물방울이 얼음조각으로 바뀌며
서로 부딪혀 마찰이 발생합니다

이러는 과정에서 무거운 물방울이나 우박은 음전하를 가지고 아래쪽으로
가벼운 수증기는 양전하를 가지고 위쪽으로 올라가게 됩니다

이때 음전하와 양전하 사이 강력한 전류가 흐르게 되는데
이것을 방전이라고 합니다

방전은 구름 내부에서 만들어지는 운내방전뿐만 아니라
구름과 구름 사이에서 만들어지는 운간방전
구름과 땅 사이에서도 만들어지는 낙뢰가 있습니다

우리는 이것을 통틀어 번개라고 부르고 있죠

 

그런데 왜 번개는 일직선으로 치지 않고
지그재그로 치는 걸까요

전류가 흐르는 것을 방해하는 작용을 저항이라고 합니다
전류는 저항이 더 작은 쪽으로 흐르려고 하는 특징을 가지고 있습니다

전기가 통하지 않는 물질을 절연체라고 하는데
공기는 원래 절연체입니다

그런데 적란운이 만들어져
지면과 구름 사이에 높은 전압 차이가 발생하면
절연 파괴가 일어나 공기도 전기가 통하게 됩니다

공기는 우리 눈에 보이지 않기 때문에
모두 같은 상태일 거라고 생각되지만
어떤 공기는 평범하고 어떤 공기는 수분을 더 많이 가지고 있고
어떤 공기는 먼지 같은 이물질이 많이 있습니다

 

이물질이 많은 공기보다 평범한 공기보다
수분을 더 많이 가지고 있는 공기가 저항이 더 낮기 때문에
번개는 이런 공기를 찾아 이리저리 움직이게 됩니다

그래서 일직선으로 치는 것이 아니라 지그재그로 치는 것이죠

우리가 어떤 목적지까지 가는데 일직선으로 가면 가장 빠르겠지만
장애물이 있을 경우 돌아갈 수밖에 없는 것과 같다고 할 수 있습니다

번개가 치는 순간 온도는 27000도 정도 된다고 합니다
번개 주변에 있던 공기는 순간적으로 엄청난 고온에 노출되는데

갑작스럽게 팽창하게 되면서 주변 공기와 부딪혀 굉음이 발생하는데
이것이 바로 천둥이죠

그런데 번개는 번쩍하고 한번 치는 것과 달리
천둥은 쿠과과고가ㅘ광 하면서 소리가 여러 번 들립니다

 

사실 천둥은 원래 번개가 번쩍할 때 한 번만 소리가 납니다
하지만 번개와 우리 사이 거리가 굉장히 멀기 때문에

소리가 귀까지 전달되는 과정에서 장애물에 부딪혀
시간차가 발생하기 때문에 실제보다 긴 시간 동안 들리는 것입니다