비행기는 천둥번개로 부터 어떻게 안전하게 비행을 하는 건가요?
하늘을 나는 비행기는 천둥과 번개로부터 자유롭지 않은데 어떻게 천둥과 번개로부터
안전하게 비행을 할수있는 건지 궁굼 합니다..
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
거의 모든 비행기는 1년에 한두번은 꼭 운항 중 낙뢰를 맞습니다.
하지만 낙뢰를 맞아도 안전하도록 설계되어 있는데요, 심지어 탑승객들은 비행기가 낙뢰를 맞은지도 모르는 경우가 많습니다.
이유는 비행기의 설계 때문입니다. 비행기는 낙뢰를 맞으면 번개의 전류를 곧바로 공중으로 흘려버립니다. 비행기 동체는 전도성 좋은 알루미늄 합금인 '두랄루민'으로 만들어져 있고 날개 곳곳에 설치된 수십여 개의 정전기 방출기를 통해 흘려버리는 것이죠.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
비행기의 표면은 알루미늄 합금의 꽃이라는 '두랄루민(duralumin)'으로 만들어졌는데요. 두랄루민은 전도성이 좋은 금속으로 전류가 잘 흐르는 성질을 가지고 있습니다. 덕분에 비행기에 강한 전류를 가진 번개가 치면 비행기 표면을 따라 전류가 퍼지게 되어 안전한 것입니다
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
비행기의 외부는 전기를 통한 안전 대응을 위해 설계되어 있습니다. 비행기의 외부 구조는 전기를 효과적으로 흘리기 위한 도체로 만들어져 있어, 천둥번개가 비행기에 치는 경우에도 전기가 외부로 흘러 나가도록 도와줍니다. 비행기의 외부 도체들은 전기를 흘리고 땅으로 안전하게 분산시키는 경로를 제공하여 비행기 내부에 미치는 영향을 최소화합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.
우선 항공기 동체는 전도성이 좋은 알루미늄 합금인 두랄루민으로 만들어졌는데요, 두랄루민은 전도성이 좋은 금속으로 전류가 잘 흐르는 성질을 가지고 있습니다. 덕분에 비행기에 강한 전류를 가진 번개가 치면 비행기 표면을 따라 전류가 퍼지게 되어 안전하죠.
그러나 낙뢰의 전류를 퍼지게 하는 것만으로는 피해에서 벗어날 수 없겠죠! 그래서 항공기에는 건물이나 빌딩이 피뢰침으로 낙뢰 피해를 방지하듯 피뢰침 역할을 하는 장치가 설치돼 있는데요 바로 ‘정전기 방출기(Static Discharger)’로 불리는 장치 수십 개가 주 날개와 꼬리 날개, 방향타 등 세 곳에 설치돼 번개의 전류를 공기 중으로 흩어지게 하는 역할을 수행합니다
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
방치 시스템: 비행기는 천둥번개와 같은 기상 조건을 피하기 위해 항로를 조정할 수 있습니다. 비행 경로를 변경하여 기상 조건이 안전한 지역으로 우회하거나, 높은 고도를 유지하여 번개가 형성되는 대기 상층으로부터 멀리 떨어져 비행합니다.
뇌우 감지 시스템: 비행기에는 뇌우를 감지하는 시스템이 장착되어 있습니다. 이 시스템은 뇌우의 위치와 세기를 실시간으로 감지하여 조종사에게 경고를 보내어 적절한 대응을 할 수 있도록 돕습니다. 이를 통해 비행기는 뇌우가 예상되는 지역을 피하거나 회피하는 전략을 수립할 수 있습니다.
접지 시스템: 비행기는 전기를 효과적으로 접지하는 시스템을 갖추고 있습니다. 비행 중에 천둥번개와 같은 기상 조건에 노출될 경우, 전기적인 에너지는 비행기의 외부로 안전하게 분산될 수 있도록 설계되어 있습니다. 이는 비행기에 내장된 접지 시스템을 통해 신속하게 처리됩니다.
비행 절차: 비행기는 천둥번개가 예상되는 지역을 피하기 위해 대기 중에서 최적의 경로를 선택합니다. 공항과 항공교통 관제의 지시에 따라, 비행 계획을 수정하거나 재조정하여 천둥번개와 같은 기상 조건이 예상되는 지역을 회피합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
비행기가 천둥과 번개로부터 상대적으로 안전하게 비행할 수 있는 이유는 다음과 같습니다:
피해 경로 회피: 비행기는 천둥과 번개가 발생하는 구름의 위를 피해 비행합니다. 천둥과 번개는 주로 충돌 구름(충전 구름)에서 발생하는데, 이러한 구름의 상단을 피하는 경로를 선택하여 안전하게 비행합니다.
전기적 보호 시스템: 비행기는 전기적 보호 시스템을 갖추고 있습니다. 비행기의 외부에는 전기적으로 도체인 무선 또는 천공 연결체가 있어서 번개가 비행기의 외부로 흐를 수 있도록 합니다. 이러한 전기적 보호 시스템은 비행기의 내부 시스템 및 승객을 보호하는 역할을 합니다.
절연 재료: 비행기의 외부 및 내부 구조는 전기를 잘 전달하지 않는 절연 재료로 만들어져 있습니다. 이는 번개가 비행기의 외부로 흐르지 않도록 차단하고, 승객 및 내부 시스템에 전기적인 영향을 최소화하는 역할을 합니다.
천둥 번개 예측 시스템: 비행기는 천둥 번개 예측 시스템을 갖추고 있습니다. 이 시스템은 비행 경로 상에서 천둥 번개가 예상되는 지역을 식별하고, 조종사에게 경고를 보내어 특정 지역을 피하도록 안내합니다.
비행기는 이러한 안전 조치와 시스템을 통해 천둥과 번개로부터 최대한 안전하게 비행하도록 설계되었습니다. 그러나 천둥 번개는 여전히 예측하기 어렵고, 100%의 보장은 없습니다. 따라서 항공기 운항 중에는 안전을 위해 조종사가 필요한 조치를 취하고, 비행 경로를 조정하는 등의 조치를 취할 수 있습니다.
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비행기가 천둥과 번개로부터 안전하게 비행할 수 있는 이유는 다음과 같습니다:
안전거리 유지: 비행기는 천둥과 번개가 발생하는 구름의 근처를 가능한 멀리 피하도록 경로를 설정합니다. 천둥과 번개는 일반적으로 대기의 높은 곳에서 발생하며, 비행기는 이러한 높은 공간을 피하면서 안전한 공중 경로를 유지합니다.
전기적 보호: 비행기는 전기적 보호 시스템을 갖추고 있습니다. 비행기의 외부에는 전기적으로 동작하는 시스템이 설치되어 있으며, 이러한 시스템은 번개가 직접적으로 비행기에 타격되었을 때 전기 에너지를 흡수하고 지상으로 안전하게 방출합니다. 이를 통해 비행기의 시스템과 승객을 보호합니다.
비행 고도: 비행기는 대기 중 상당히 높은 고도에서 비행하며, 번개는 일반적으로 낮은 고도에서 발생하는 경향이 있습니다. 따라서 비행기가 천둥과 번개와 가까워지는 가능성은 낮습니다.
기상 정보 및 통제: 비행기는 정확한 기상 정보를 이용하여 비행 경로를 계획하고, 항공 교통 통제와 연결되어 공중 교통 상황을 모니터링합니다. 천둥과 번개가 예상되는 지역이나 경로에서는 비행기에게 새로운 경로나 임시 비행 레벨을 지시하여 안전을 보장합니다.
위의 요소들은 비행기가 천둥과 번개로부터 안전하게 비행할 수 있도록 지원하는 요소들입니다. 그러나 비행 중에 천둥과 번개를 만날 수도 있으며, 이럴 경우 비행기는 안전을 위해 조치를 취하고 주변 기상 상황을 모니터링하여 최적의 결정을 내립니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 박형진 과학전문가입니다.
비행기의 날개 끝에는 번개로 발생하는 강한 전기 에너지가 비행기에 영향을 미치지 않고 소멸유도할 수 있는 방전시스템이 있습니다
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커다란 전기회로와 같은 비행기는 번개가 치면 전류를 곧바로 공중으로 흘려버립니다. 비행기 동체는 전도성 좋은 알루미늄 합금인 '두랄루민(Duralumin)'으로 만들어졌습니다.
비행기에 벼락이 치면 강한 전류가 기체 표면을 따라 순식간에 퍼지지만 날개 곳곳에 설치된 수십여 개의 피뢰침이 전류를 곧바로 공중으로 흘려 버립니다. 이 피뢰침을 '정전기 방출기(Static Discharger)'라고 합니다. 비행기의 창문에서 날개를 바라보면 주날개와 꼬리날개 쪽에 15~20㎝ 길이의 뾰족한 침이 여러 개 있는데 그 침이 정전기 방출기이자 피뢰침입니다.
비행기의 피뢰침은 정전기 방출 역할도 합니다. 비행 중에 부딪히는 먼지, 강우, 강설, 얼음 등의 입자들이 가지고 있는 전자가 비행기 표면에 붙거나 비행기 표면의 전자가 입자들에 붙으면서 정전기가 발생합니다. 이렇게 쌓인 정전기는 기체의 뾰족한 부분으로 몰려가 방전을 일으키기도 하고, 통신 장애를 유발할 수도 있기 때문에 공중에 흩어줘야 합니다.
비행기 기체가 강한 전류를 공중으로 흘리는 원리는 '패러데이의 새장 효과'라고 합니다. 새장에 전류가 흘러도 새장 속의 새가 안전한 것과 같은 원리입니다. 번개가 칠 때 자동차 안으로 피신하면 전류가 자동차 몸체로 빠져나가 안에서는 안전한 것과 같은 원리입니다.
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