번개

1.1 개요

번개는 주로 적란운과 같은 강한 대류 구름 내에서 축적된 정전기가 유효 전위차를 극복하고 한 번에 방출되는 자연 현상이다. 빛과 함께 동반되는 강렬한 소리를 뇌성(천둥)이라고 부르며, 발생 위치와 형태에 따라 뇌운 내부 방전, 구름 대 구름 방전, 구름 대 지표 방전(낙뢰) 등으로 세분화된다. 순간적인 전압은 수억 볼트에 달하며, 방전 통로의 온도는 태양 표면 온도보다 높은 수만 도까지 치솟기 때문에 주변 공기가 급격히 팽창하면서 강력한 충격파가 발생하게 된다.^{[1]번개 줄기 주변의 공기는 순식간에 약 30,000℃까지 열을 받아 급격히 팽창한다. 이때 발생하는 소리 파동이 바로 우리가 듣는 천둥 소리다.}

1.2 발생 메커니즘

구름 내부의 강한 상승 기류에 의해 수분과 빙경, 상층의 물방울들이 격렬하게 충돌하면서 전하의 분리가 일어난다. 일반적으로 질량이 무거운 빙경은 음전하를 띠고 구름 하층부에 쌓이며, 상대적으로 가벼운 얼음 결정은 양전하를 띠고 구름 상층부로 이동한다.

이렇게 구름 상하부 사이 또는 구름과 지표면 사이에 유도된 지표면의 양전하 사이의 전위차가 대기의 절연 파괴 기준을 초과하면 방전이 시작된다. 초기에는 전하가 선행 뇌격 형태로 계단을 밟듯 지상으로 내려오며, 지표면에서 올라오는 역뇌격과 만나 통로가 연결되는 순간 엄청난 전류가 흐르며 비로소 우리가 눈으로 보는 강렬한 섬광이 발생한다.

1.3 종류 및 형태

번개는 발생 형태에 따라 매우 다양한 양상을 보인다. 가장 흔하게 볼 수 있는 것은 구름 내부에서 전하가 이송되는 운내 방전과 서로 다른 구름 사이에서 발생하는 운간 방전이다. 흔히 번개하면 떠올리는 지표면으로 떨어지는 형태는 운지 방전 또는 낙뢰라고 따로 부른다.

이외에도 희귀한 대기 현상으로 분류되는 상층 대기 방전 현상이 존재한다. 뇌운 상부에서 전離층을 향해 뻗어나가는 레드 스프라이트, 블루 제트, 엘프 등이 이에 해당하며, 일반적인 번개와는 발생 메커니즘과 형태가 크게 달라 지구과학자들의 주요 연구 대상이 되곤 한다.^{[2]상층 대기 방전 현상인 레드 스프라이트나 블루 제트는 지속 시간이 수 밀리초에 불과하여 육안으로 관측하기가 매우 까다롭다.}

1.4 영향 및 주의사항

번개는 막대한 에너지를 순간적으로 방출하기 때문에 인명 피해 및 전력망 파괴, 화재 등의 직간접적인 피해를 야기한다. 특히 첨단 전자기기가 보편화된 현대 사회에서는 수반되는 전자기 펄스(EMP) 현상으로 인해 정밀 기기가 마비되거나 통신망이 먹통이 되는 피해가 자주 발생한다.

낙뢰 기상특보가 발령되거나 천둥소리가 들릴 경우, 야외에 있는 높은 나무나 금속성 구조물 부근을 피하고 즉시 콘크리트 건물 내부나 자동차 안으로 대피해야 한다. 낙뢰는 해당 지역에서 가장 높게 솟아있는 물체에 떨어질 확률이 압도적으로 높기 때문이다. 우산을 쓰거나 골프채를 들어 올리는 행위는 스스로 피뢰침 역할을 자처하는 꼴이므로 매우 위험하다.

2.1 개요

조선 선조 때의 인물로, 본래 이순신 집안의 노비(가노)였으나 뛰어난 무예와 충성심을 인정받아 무신으로 등용된 인물이다. 흔히 자연현상인 '번개'를 떠올리기 쉽지만, 한자로는 '번개(飜介)'라고 표기하며 이름 자체가 순우리말 '번개'에서 따온 음차일 가능성도 제기된다. 신분의 한계를 극복하고 임진왜란의 난세 속에서 주군을 위해 목숨을 바친 충의의 인물로 평가받는다.

2.2 생애 및 활약

어릴 적부터 이순신의 집안에서 자라며 이순신을 근거리에서 보필했다. 말 타고 활을 쏘는 무예에 능하여 이순신이 그 재능을 아꼈다고 전해진다.

1597년(선조 30년) 정유재란 당시 이순신이 원균의 모함으로 삼도수군통제사에서 해직되어 백의종군하라는 명을 받았을 때, 대부분의 하인과 수하들이 떠나갔음에도 불구하고 끝까지 이순신의 곁을 지킨 몇 안 되는 인물이다.^{[3]https://sillok.history.go.kr/id/kna_13004001_003 — 이순신 장군의 난중일기에도 '번개'라는 인물이 장군의 신변을 돌보고 충직하게 임무를 수행한 기록이 종종 등장한다.} 이순신이 남행길에 오를 때 말을 끌고 호위하며 온갖 수난을 함께 겪었다.

이후 이순신이 삼도수군통제사로 재임명된 후 벌어진 명량 대첩과 노량 해전 등 주요 해전에 참가하여 공을 세웠다. 노량 해전에서 이순신 장군이 전사할 당시에도 현장에서 장군의 시신을 거두고 전사 사실을 숨기며 끝까지 싸운 인물 중 하나로 기록되어 있다. 전란 이후 그 간의 공로를 인정받아 면천(免賤)되어 양민이 되었고, 관직을 하사받아 무관의 길을 걸었다.

2.3 매체에서의 다루어짐

대중 매체에서는 이순신의 인간적인 면모를 조명할 때 자주 등장하는 인물이다. 노비 출신이라는 신분적 한계에도 불구하고 이순신과의 깊은 주복(主僕) 간의 의리와 신뢰를 보여주는 캐릭터로 그려진다.

KBS 대하드라마 《불멸의 이순신》에서는 이순신의 충직한 수하이자 기동력이 뛰어난 장수로 등장하여 대중들에게 인지도를 높였다. 작중에서는 특유의 빠른 발과 무예를 바탕으로 이순신의 비밀 임무나 전령 역할을 수행하며 상당한 비중을 차지했다.

2.4 기타

이름이 워낙 특이하다 보니 현대인들에게는 픽션 속 인물이나 가상의 별명처럼 느껴지기 쉽지만, 난중일기 및 조선 시대 기록에 엄연히 실존 인물로 등장한다. 당시 노비 계층에서는 '개(介)' 자를 붙인 이름이나 자연현상, 동물 이름을 딴 순우리말 이름을 한자로 음차하여 지어주는 경우가 흔했기 때문에 이러한 이름이 붙은 것으로 보인다.

3.1 카라키아스의 법칙 (Lightning Strikes Twice)

'번개는 같은 장소에 두 번 떨어지지 않는다'는 유명한 속담이 있으나, 이는 과학적 사실과 완전히 대치되는 대표적인 통설이다. 오히려 높고 뾰족하며 전도성이 높은 구조물은 지속적으로 번개를 수집하는 역할을 한다. 뉴욕의 엠파이어 스테이트 빌딩은 연평균 25회에서 100회에 달하는 뇌격을 맞으며, 단 24분 만에 8번의 번개를 연속으로 맞은 기록도 존재한다.^{[4]https://www.esbnyc.com/about/tower-lights — 엠파이어 스테이트 빌딩의 최상층 피뢰침은 뉴욕 시 일대의 낙뢰를 흡수하는 거대한 피뢰 장치 역할을 겸하도록 설계되어 있다.}

3.2 화산뇌와 슈퍼볼트

번개는 기상 현상에 의해서만 발생하지 않는다. 화산 폭발 시 분출되는 화산재와 먼지 입자들이 상공에서 격렬하게 마찰하며 정전기를 일으켜 발생하는 '화산뇌(Volcanic Lightning)'라는 기이한 현상이 존재한다. 또한 일반적인 번개보다 전압은 100배, 에너지 출력은 1000배 이상 강력한 '슈퍼볼트(Superbolt)'라는 괴물 번개도 존재하는데, 주로 겨울철 수면 위에서 발생하며 태양 표면보다 뜨거운 온도를 자랑한다.

3.3 풀구라이트 (벼락돌)

번개가 지표면에 도달할 때 발생하는 순간적인 고온(약 30,000℃)은 모래나 흙의 시리카(Silica) 성분을 즉시 융해시킨다. 이 융해된 물질이 지하로 뻗어나간 번개의 줄기를 따라 순식간에 식으면서 번개 모양을 그대로 본딴 유체 유리관 형태의 결정체가 형성되는데, 이를 '풀구라이트(Fulgurite)' 또는 '섬여석(閃淚石)'이라 부른다. 일종의 자연이 만든 '번개의 화석'인 셈.

3.4 인체 상해 및 리히텐베르크 문양

인간이 번개에 맞고 살아남을 확률은 생각보다 높은 약 90%에 달한다. 이는 번개의 전류가 장기를 관통하지 않고 피부 표면을 따라 지면으로 빠져나가는 '표피 효과(Flashover)' 덕분이다. 이때 엄청난 고열로 인해 피부 표면의 혈관이 파열되면서 나뭇가지나 번개 모양의 지워지지 않는 붉은 흉터를 남기는데, 이를 '리히텐베르크 문양(Lichtenberg figure)'이라고 한다.^{[5]독일의 물리학자 게오르크 크리스토프 리히텐베르크가 고전압 방전 실험 중 발견한 패턴으로, 번개 생존자의 피부에 피부 모세혈관 파열로 생성되기도 한다.} 어지간한 타투보다 멋있다는 반응도 있지만, 살아남은 생존자들은 평생 신경통과 기억상실 등 심각한 후유증에 시달린다.

3.5 동명이인: 이순신 장군의 조력자 번개(碧海)

'번개'는 기상 현상 외에 인명이기도 하다. 난중일기 및 조선왕조실록에 기록된 조선 중기의 무신으로, 성은 이(李), 이름이 번개(碧海)이다. 무과에 급제하여 임진왜란 당시 이순신 장군의 수하에서 무공을 세운 실제 인물이다. 순우리말 이름처럼 보이지만 한자로는 '푸를 벽(碧)'에 '바다 해(海)' 자를 쓴다. 당시 무관들 사이에서 꽤나 강렬한 임팩트를 준 이름이었는지 선조실록에도 그의 이름이 언급된다.