비행기가 비행중 번개를 맞아도 문제가 없나요?!
잘~~설명된 자료가 있어 퍼왔습니다
항공기(비행기)는 번개를 맞지 않는 것으로 알고 있는 사람도 있겠지만 하늘을 나는 이상 그 어떤 물체도 번개로부터 자유로울 수는 없는 법이다. 다만 번개를 맞아도 그에 대한 보호장치를 갖추고 있다는 뜻이지 번개자체가 떨어지지 않는 것은 아니다. 일반적으로 항공기 동체표면은 전기 전도성이 아주 좋은 알루미늄 합금으로 만들어져 있지만 최근에는 전도성이 없는 복합소재를 많이 사용하고 있다. 대신에 전기가 흐를 수 있도록 전도성 섬유(Fiber)나 그물망 같은 것을 덮어 씌워 넣고 있다. 항공기 안은 최첨단 전자기기들로 가득 차있기 때문에 이에 대한 절대적인 보호장치가 필요하게 된다. 그 중에서도 기체의 제일 앞부분에 있는 둥근 모양의 덮개 안에는 기상 레이더 안테나가 전파를 발사하고 수신할 수 있도록 비금속 물질로 만들어져 있다. 이곳에는 번개를 맞을 때 전기가 동체 쪽으로 흐를 수 있게 표면에 전도성 띠를 일정 간격으로 설치해 놓고 있다.
이 장면은 오사카대학의 과학자가 촬영한 사진으로, 현재 미국 국립해양대기청(NOAA) 홈페이지에 올라와 있다. 여객기는 이륙 직후 강력한 번개를 맞게 되었다. 번개는 여객기의 앞부분을 때린 후 후미를 통해 지면으로 내뻗으며 놀라운 장관을 연출하고 있다. 강력한 번개를 맞았지만 여객기는 전혀 손상을 입지 않은 것으로 알려졌다.
그래서 동체에 떨어진 번개는 외부표면를 흐르면서 날개와 동체 꼬리 부분과 같은 끝단을 통해 외부 공기로 빠져 나가도록 되어 있다. 그러면 우선 통계적으로 항공기 동체는 얼마나 자주 번개를 맞고 있는가?. FAA(미국 항공청)의 통계에 따르면 상용 항공기는 1년에 1회 이상 번개를 맞고 있으며, 때로는 전하(電荷)가 많이 있는 구름 속을 비행하면 항공기가 번개를 일으키는 원인 제공자가 되기도 한다. 번개는 주로 구름에서 지상으로 떨어지는 것이 보통이지만 때로는 지상으로 방전된 것이 오히려 하늘로 올라가는 경우도 있다. 지구상에는 하루 500만회나 번개가 떨어지고 있다고 한다. 지상의 높은 건물 꼭대기에는 피뢰침이 설치되어 있는데 이렇게 하면 피뢰침 높이를 반경으로 하는 지역은 안전하다. 항공기 안은 말하자면 피뢰침의 안전구역 안이라고 이해하면 된다. 즉 알루미늄 합금막으로 둘러쌓여 있기 때문에 번개전류로부터 차폐된 공간이 되는 것이다.
번개는 발달한 뭉게구름 속에서 발생하는 경우가 많고 때때로 강한 비나 우박이 동반된다. 더운 여름철 소나기가 바로 이것이다. 이 뭉게구름 속은 요동이 심하기 때문에 항공기는 되도록 피해가는 법이다. 착륙태세에 들어갔을 때 이 구름이 나타나면 번개를 만나는 일이 종종 있다. 이러한 “낙뢰 사고”는 실은 그다지 드문 일도 아니다. 그보다 항공기의 경우는 “낙뢰”만도 아니라고 한다. 지상에서 보면 번개는 위에서 아래로 떨어지지만 목표물만 있으면 옆으로도 떨어지며, 때로는 밑에서 위로도 떨어(?)진다. 어떤 조종사들은 낙뢰가 아니고 “뇌격(雷?)” 또는 피뢰(被雷)라는 표현을 쓰기도 한다. 비행중에 번개가 떨어지거나 그럴 우려가 있을 경우는 착륙 후 정비사에게 알리고 점검을 받도록 되어 있다. 그러면 항공기가 번개를 맞을 때 승객에게 아무런 위험도 없는 것일까.
낙뢰로부터 기체를 지켜주는 파수꾼 역할을 해주는 정전기 방전장치(Static dischargers)라는 장치가 있기 때문에 그 어떤 날벼락이 떨어져도 항공기는 무사하다. 사람이 지상에서 번개를 맞아 전기가 신체를 빠져 나갈 때 화상을 입거나 쇼크로 심장마비를 일으키기 때문에 죽음에 이르지만, 그러나 항공기 속에는 아예 전기가 흐르지 못하도록 되어 있기 때문에 안전하다. 지상에서 번개가 치면 차안에 있는 것이 오히려 안전하다는 이치와 똑 같다. 이것은 전기가 차체를 통해 땅으로 흘러가버리기 때문이다.
정전기 방전장치(Static Dischargers)
항공기는 비행중 대기와의 마찰로 기체에 정전기가 생긴다. 이 정전기가 계기류나 통신 기기에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 기체에 일정 정전기가 쌓이면 주 날개나 뒷날개 등 몇 군데에 정전기를 서서히 방전시켜주는 정전기 방전장치가 장착되어 있다. 정전기 방전장치는 길이 10cm, 굵기 1cm의 막대 모양으로 비행 중에 번개를 맞아도 이것이 피뢰침 역할을 하기 때문에 기체에 큰 피해는 없다. B747 점보기에는 이 방전장치가 모두 53개나 장착되어 있다. 번개를 한두 번 맞아도 괜찮지만 연속적으로 맞으면서 비행하게 되면 결과적으로 비행기의 동체에 흠집이 생긴다.
그래서 항공기에 날벼락이 떨어져도 승객은 안전하다는 것인데, 그렇다고는 해도 피뢰당한 항공기가 완전히 무사하다고는 할 수 없다. 기수나 날개, 동체에 상처를 입기도 하고, 번개의 충격으로 통신기기나 계기류 일부가 손상하는 일도 자주 일어난다. 즉 번개를 자주 맞으면 기체에도 당연히 무리가 가는 것은 사실이다. 아무리 노련한 조종사라도 바로 눈앞에서 번개가 부딪쳐서 뒤쪽 날개로 빠져나가면서 천둥소리가 나고 기내에서도 빛이 보일 때는 순간적으로 아찔해 한다.
아무리 위험하지 읺다고 하더라도 그래도 번개는 피해가야 하는 것임은 물론이다. 그래서 조종사와 운항관계자들은 그날의 일기도를 세세하게 검토하고 이를 비행계획에 반영시키고 있는 것이다.
<참고>: http://en.wikipedia.org/wiki/Static_dischargers
<출처>: http://blog.naver.com/rits/36108264- 비행기가 번개에 맞아도 끄떡없는 몇 가지로 분류해보면 다음과 같습니다.
1. 패러데이의 새장효과 : 영국의 과학자 마이클 페러데이가 증명한 효과로서, 전기가 잘 흐르는 철망으로 만들어진 새장은 번개를 맞아도 그 내부의 새는 죽지 않는다는 효과입니다. 비행기 내부 또한 새장처럼 비어있기 때문에 이 새장효과와 마찬가지로 비행기 내부에 있는 사람은 번개에 영향을 받지 않게 됩니다.
2. 위의 새장효과를 극대화 하기 위해 비행기 동체의 표면은 대부분 알루미늄 합금인 '두랄루민'으로 제작됩니다. 이 두랄루민은 '전도성(전기가 잘 통하는 성질)'이 매우 좋은 금속입니다.
3. 또한, 비행기에는 번개에 맞아서 비행기 표면에 생긴 전기를 인위적으로 비행기 밖으로 내보내는 '전기 방출장치'라는 것이 있습니다.
- 아래의 사진은 실제 항공기 날개에 장착된 '전기 방출장치'입니다.
