번개가 칠때 나무뿌리 마냥 여러갈래로 내려치는 이유가 궁금합니다.

Question

번개가 한번 내려칠때는 마치 나무뿌리를 연상캐하는데요. 번개는 어째서 이렇게 여러갈래로 가라지면서 땅으로 내려오는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

번개는 대개 구름과 지면 사이에 높은 전기 차이가 발생할 때 발생합니다. 이 전기 차이는 대기의 이온화와 관련이 있으며, 번개가 지면에 칠 때는 대기의 전기장이 지면으로부터 높이 있는 곳까지 높은 전압을 형성할 때 발생합니다.

나무뿌리는 땅 안으로 깊이 침투하여 지하수와 접촉하므로, 지하수에서 오는 수분이 뿌리를 통해 전기를 흡수하고 전기를 지하로 흘려보냅니다. 이 때, 수분이 있는 뿌리를 따라 전기가 흐르면서 여러 갈래로 나누어집니다. 그리고 이 각각의 분기점에서 전기가 다시 모이면서 뿌리 전체를 통틀어 전기가 분산됩니다.

이와 비슷하게, 나무 주변에는 공기 중에 자유전자들이 존재하며, 이들이 전기를 전달하는 역할을 합니다. 따라서 나무 주변에는 전기의 흐름이 잘 일어날 수 있는 경로가 많이 형성되어 있어, 번개가 나무를 타격할 때 나무를 따라 전기가 분산되며, 이로 인해 여러 갈래로 나누어집니다.

따라서 나무 뿌리와 같이 전기가 잘 흐를 수 있는 경로가 있는 물체는 번개가 칠 때 전기를 분산시키기 쉽습니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

전기 방전의 성질에 의해서입니다. 바로 전기 방전이 음극(전하가 적게 있는 쪽)에서 양극(전하가 많은 쪽)으로 흐르면서 발생하는 것이 각기 다른 길을 택하게 된다는 것입니다. 번개가 내리는 동안 공기 중의 이온들과 전하를 운반하는 입자들로 채워진 채로 전기장을 만들게 됩니다. 이 전기장이 지면과의 거리가 줄어들면서 전기장 대기에 있는 분자열을 이온화합니다. 그리고 이 이온화된 분자는 전하를 가진 입자들을 방출하게 되고 이 입자들이 번개를 형성하는 도구가 됩니다

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.번개가 여러 갈래로 분기되는 이유는, 전하의 이동 경로에서 전하가 더 적은 장소와 더 많은 장소가 번갈아 나타나기 때문입니다. 이때 전하가 더 많은 장소로 흘러들어가면 그 부근이 더욱 충전되어 전하가 더 많이 흘러들어가게 되고, 그 결과 갈래가 더 생기게 됩니다. 이러한 과정이 반복되면서 번개는 여러 갈래로 분기되는 현상을 보이게 됩니다.