번개를맞은 비행기는 어떠한 원리로 인해서 괜찮은건가요?

Question

고층건물에는 번개를 맞어도 피뢰침이 설치가 되어있어서 번개의 의한 피해가 없는데요.그런데요 비행기에도 피뢰침 역활을 하는게 있는건가요.영화나 뉴스에서 보면 비행기가 번개를 맞으면 번개가 동체전체에 영향을 미치는것 같던데 어떤원리로 비행기는 번개로부터 안전할수 있는건가요.

Answer 1

안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.

먼저 비행기가 벼락에 맞아고 괜찮은 이유를 알려면 두가지 개념을 이해해야 합니다.

1. 도체의 특징 2. Static discharger 입니다.

도체의 전하는 표면에만 존재하게 되고 그 내부는 전기장이 0이 됩니다. 이는 외부의 전기장이 가해졌을 때, 도체 내부의 전하가 재배치되며 내부의 전기장을 0로 만들어 외부의 전기장이 내부에 영향을 미치는 것을 막습니다. 다시 말해 이 의미는 외부의 전기장이 알루미늄이 주된 재료인 비행기 내부에 영향을 끼칠수 없는거죠.

2. 그리고 벼락에 의해 표면에 생긴 전하는 static discharger를 통해 공기중으로 흩어버리는 효과를 갖게합니다.

따라서 벼락을 맞아도, 비행기 내의 승객들은 안전할 수 있는 것이죠. 답변이 도움되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요.

실제로 많은 항공기는 운항중 번개를 맞는다고 합니다.

그럼에도 불구하고 항공기에 큰 문제 없이 운항이 가능한 이유는,

항공기의 날개부위에 여러개의 뾰족한 침이 달려있는 것을 볼 수 있는데,

번개를 맞은 즉시 전류를 순식간에 이 침을 통해 공중으로 흘려보내기 때문입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

항공기가 낙뢰로 부터 안전한 이유는 항공기 동체에 비밀이 숨겨져 있다. 날아다니는 전기회로 같은 항공기의 동체는 대부분 전류가 아주 잘 흐르는 알루미늄 합금으로 만들어진다. 최근에는 강도가 뛰어난 복합소재가 사용되기도 하는데 이때는 전기가 잘 흐르는 재료를 덧씌워 추가하게 된다.

다른 비밀은 날개 끝에 있다. 주날개와 꼬리날개 곳곳을 유심히 살펴보면 20㎝가 채 안 되는 뾰족한 침이 여러 개 달려 있는 게 보이는데 이것이 바로 정전기 방출기, 즉 전기를 외부로 방출하는 피뢰침 역할을 하는 장치다. 낙뢰는 물론이고 비행 중에 동체 위에 달라붙는 먼지나 눈, 얼음, 전자입자들이 발생시키는 정전기를 밖으로 발산하는 역할을 하는 ‘작지만 소중한 장치’이기도 하다

Answer 4

비행기의 동체가 전도성이 좋은 알루미늄 합금임 "두랄루민"으로 만들어졌기 때문입니다.

그리고 비행기 날개 곳곳에 피뢰침이 설치되어 있습니다.

비행기에 벼락이 치면 강한 전류가 흐릅니다.

하지만 비행기의 동체의 전도성이 내부보다 더 좋기 때문에, 안쪽으로 전류가 흐르지 않고,

피뢰침을 통해 공중으로 흘려 버리기 때문입니다.

이 피뢰침을 정전기 방출기라고 합니다.

Answer 5

번개를 맞은 비행기는 안전한 이유는 여러 가지 원리에 의해 보호받기 때문입니다. 비행기의 표면은 전기가 흐르는 금속으로 만들어져 있어 전기를 흡수하고 빠르게 전기를 흩뿌려 땅으로 내보내는 피뢰침이 설치되어 있습니다. 또한, 비행기는 공중에서 비행하며 지표면보다 전기적으로 중성화된 상태이므로 지표면에 닿아지는 전기를 흡수할 일도 없습니다. 따라서 비행기가 번개를 맞아도 큰 문제 없이 비행을 계속할 수 있습니다.