[날씨학개론] 요란한 날씨…낙뢰와 우박의 피해 분석과 전망 / YTN 사이언스

■ 반기성 / K웨더 예보센터장

[앵커]
이번 달 10일 강원도 양양 해변에서 강한 낙뢰로 인명피해가 발생했고, 다음날 11일 충북 북부에서 직경 1cm의 우박이 떨어져 농작물 피해를 냈는데요. 오늘 날씨학개론에서는 왜 이렇게 강력한 낙뢰와 우박이 생겼는지와 함께 기후변화로 인한 낙뢰나 우박전망에 대해 알아보도록 하겠습니다. 오늘도 케이웨더 반기성 센터장 나왔습니다. 안녕하세요.

[인터뷰]
안녕하세요.

[앵커]
우리가 번개를 부르는 여러 가지 이름이 있는데요. 일단 번개, 벼락, 낙뢰 이런 이름들이 있는데 각각 어떤 뜻이 있는지 설명 부탁드립니다.

[인터뷰]
먼저 번개는 전기의 방전 현상인데요. 번개(lightning)는 구름과 구름, 구름과 땅 사이에서 공중 전기의 방전이 일어나 번쩍이는 불꽃이고요. 이 중에서 구름과 땅 사이에서 발생하는 방전 현상을 낙뢰(thunderbolt)라고 분류합니다. 우리가 흔히 벼락이라고 부르는 것이지요. 그러니까 번개는 번쩍번쩍하는 전기의 방전현상이며 뇌우는 우르릉하는 소리와 함께 번개를 동반한 강우를 뜻하고요. 방전(放電)현상으로 지상에 떨어져 피해를 주는 것은 낙뢰 혹은 벼락인 것이지요.

이런 번개나 뇌우, 그리고 낙뢰가 만들어지는 원인은 불안정대기와 상승작용 그리고 높은 습도 때문인데요. 이번 양양의 낙뢰사고의 원인도 이 세 가지가 합쳐지면서 만들어진 겁니다. 통상 번개의 10% 정도가 낙뢰로 피해를 주는데요. 보통 정도의 번개는 히로시마에 투하된 원폭의 10,000분의 1에 해당하는 에너지를 가지고 있기에 낙뢰를 맞게 되면 피해가 커질 수밖에 없습니다.

[앵커]
보도를 보면 이번 낙뢰사고가 바닷가에 떨어진 게 매우 이례적이라고요?

[인터뷰]
우리나라는 1년 동안 약 10만8천 회 정도의 낙뢰가 발생하는데 이 중 79%가 여름철에 발생합니다. 그림을 보시면 파란 막대 그래프는 작년 낙뢰 발생 숫자이고요. 갈색 실선 그래프는 10년간의 매월 평균 낙뢰 발생 숫자입니다. 낙뢰가 가장 많이 발생하는 달이 8월이고요 그 다음이 7월, 그리고 6월 순입니다.

앞에서도 말씀드렸지만 대기 불안정이나 상승기류, 그리고 습도가 가장 높은 계절이 여름이기 때문에 여름에 낙뢰가 많이 발생하는 것이고 6월의 낙뢰는 이례적이라고 할 수는 없습니다. 그러나 바닷가에서 낙뢰사고가 일어난 것은 매우 이례적입니다.

한국에서 낙뢰로 인한 인명피해는 연평균 약 26명으로, 기상청이 밝힌 낙뢰사고 장소는 산지가 49%, 골프장 및 평지가 31%, 실내가 12%, 공사장이 8% 정도인데요. 이 데이터를 보면 바닷가의 낙뢰빈도는 낮게 나타납니다.

그런데 우리나라와 달리 미국의 낙뢰사고는 해안가에서 많이 발생하는데요. 미국 해양대기청에서 최근 8년간 낙뢰피해를 분석해 보니까 피해장소가. 낚시 11%, 캠핑 6%, 보트 타기 5%, 해변활동 5% 등 수상 레저 활동 중에서 낙뢰피해가 많이 일어난 것을 볼 수 있습니다. 이 이야기는 우리나라도 앞으로 수상레저활동이 늘어나고 있는 추세이기 때문에 바닷가에서 낙뢰사고가 일어날 가능성이 높아질 것이라는 겁니다.

[앵커]
우리나라에서는 낙뢰가 바닷가에서 발생하는 게 매우 드물다 라고 말씀해주셨는데요. 그렇다면 이번 양양지역에서 강력한 낙뢰가 발생한 원인을 분석해주시죠.

[인터뷰]
이번 양양군에서 관측된 낙뢰는 늦은 오후에 집중됐습니다. 기상청은 10일 발생한 낙뢰는 2,626회로 이 중에서 강원도에서 관측된 낙뢰는 1,024회였으며 사고가 발생한 양양군에서 관측된 낙뢰는 62회였다고 밝혔는데요.

먼저 낙뢰 영상을 보면 사고가 발생한 붉은 원안에 표시된 양양 쪽으로 17시에 낙뢰가 발생하기 시작해서 18시경에는 많은 숫자의 낙뢰가 발생하고 있었음을 알 수 있는데요. 낙뢰지역이 남하하여 양양군 쪽으로 이동한 것은 레이더 영상으로도 확인이 됩니다.

강한 레이더 에코 지역이 북한지역에 위치하고 있었는데, 동해안 지역으로 18시경에는 붉은 원안에 표시된 지역인 남쪽으로 내려오면서 양양 상공에 강한 비구름대가 위치하고 있었음을 알 수 있습니다.

양양지역으로는 17시경 비가 시작해 21시 30분까지 44mm의 비가 내렸지요. 이번 낙뢰 사고의 원인은 한반도 북쪽에 머무르는 저기압이 정체하면서 대기가 계속 불안정한 가운데 발생한 것이지요.

상공 5km 일기도를 보면 만주지역 상공으로 강한 상층저기압이 분리되어 위치하고 있음을 알 수 있습니다. 이렇게 상층저기압이 위치하면 일주일 이상 정체하면서 한반도에 영향을 줍니다.

특히 이 저기압이 그림에서 보시는 바와 같이 영어 대문자 C로 써 있는 상층 한기가 내려왔는데 지상으로는 따뜻한 남서기류가 유입되면서 대기 불안 정도가 매우 커졌고 상승하는 공기가 적난운을 만들면서 강한 낙뢰가 발생하게 된 것이지요.

상층저기압과 강한 한기는 지난주 목요일까지 일주일 이상 한반도 상공에 머물면서 지역적으로 강한 천둥 번개와 우박, 호우를 내렸습니다.

[앵커]
그러니까 상층 저기압과 강한 한기가 굉장히 불안정한 대기를 만들어서 이런 낙뢰를 만들었다는 말씀이신데요. 그렇다면 11일에 충북 북부지방에서 발생한 우박도 같은 원인으로 발생했나요?

[인터뷰]
네, 그렇습니다. 뇌우가 동반하는 나쁜 기상 중 하나가 우박(hail)인데요. 우박은 뇌우 구름에서 내리는 얼음의 고체 강수를 말합니다.

대기 불안정이 심할수록 더 강한 상승기류가 만들어지면서 낙뢰가 발생하는데 이때 강한 상승기류가 있는 경우 우박이 만들어지고요. 더 불안정해지면 토네이도가 발생합니다.

우박은 뇌우의 성숙기에 강한 상승류가 존재하는 경우 만들어지는데요. 우박이 만들어지는 구름 꼭대기 온도는 대략 -5 ~ -10℃ 정도 됩니다. 따라서 구름의 꼭대기에는 상승한 수증기가 눈이나 얼음 상태로 존재하게 되는데요. 얼음덩어리는 무겁기 때문에 떨어지지만, 상승기류가 강하면 다시 상승하면서 과냉각 수적과 결합하여 우박은 성장합니다. 이런 과정을 반복하면서 성장하다가 상승기류보다 무거워지면 땅에 떨어지게 되는 것이지요.

이번 충북 북부지방의 우박처럼 지름이 1cm 이상 커지기 위해서는 매우 강한 상승기류가 존재해야만 합니다. 우박이 만들어지는 하나의 원인이 중·상층의 찬 공기 이류형인데요. 상공 5km 이상에서 찬 공기가 이동해 와서 불안정한 대기가 만들어질 때 발생을 하는데, 우리나라에서는 장마가 시작되기 전 5~6월 내륙과 산악지역에서 주로 발생합니다.

10일 낙뢰사고와 비슷한 기압계가 11일에도 이어지면서 강한 뇌우 구름대가 충북 북부지역으로 지나가는 낙뢰 영상인데요. 낙뢰 영상을 보면 13시에 경기 남부에 위치했던 낙뢰 구름대가 14시에 동쪽으로 이동하고 15시에는 충북 북부, 강원 영서 지역으로 발달하면서 이동하는 모습입니다. 이 낙뢰 구름대 중에서 상승기류가 더 강한 지역에서는 우박이 내리게 되는데 이 지역이 충북 북부지역이었던 것이지요.

[앵커]
저는 얼음이면 하늘에서 바로 떨어질 줄 알았는데, 강한 상승기류가 있는 경우에는 우박이 공중에서 크게 성장해서 떨어진다. 참 신기하다는 생각이 드는데요. 이런 극심한 기상현상들이 기후변화로 인해 늘어날 것으로 전망된다고요?

[인터뷰]
그렇습니다. 기후변화로 인해 기온이 상승하고 습도가 증가하게 되면 대기 불안정이 증가하게 되면 천둥 번개나 낙뢰, 우박현상은 더욱 많이 그리고 강하게 발생합니다. 또 기후변화로 인해 여름철 대기 하층 온도가 높아지게 되는데 상층에 제트기류의 요동으로 인해 저기압이 정체하면서 찬 공기가 내려오면 낙뢰나 우박 가능성은 높아지는 것이지요.

기후변화로 낙뢰 가능성이 높아진다고 밝힌 곳이 인도과학환경센터인데요. 인도는 2022년에 낙뢰로 인해 907명이 사망했는데 이 수치는 2020년이 240명에 비해 4배 가까운 사망자 증가였거든요. 그러다 보니 이들은 평균기온이 1℃ 상승하면 번개는 12배 증가한다는 연구결과가 나온 것이고요. 미국의 항공우주국도 기후변화로 인해 낙뢰가 증가하고 있다고 말하는데요. 1세기 전보다 낙뢰 발생 가능성이 30% 이상 증가했다면서 지구 평균온도가 1℃ 상승하면 낙뢰 발생 가능성은 5~6% 증가한다고 말합니다.

연구기관의 차이는 크지만 기후 변화로 인해 낙뢰나 우박 발생 가능성이 높아진다는 것에는 기후학자들은 동의합니다. 그리고 올해 엘니뇨가 발생하면서 슈퍼엘니뇨로 발달할 가능성이 있는데 엘니뇨의 경우 지구 기온이 상승하기 때문에 비가 증가하는 지역에서는 더 많은 낙뢰와 우박이 발생할 가능성이 높습니다. 우리나라의 경우에도 올여름에 평년보다 많은 낙뢰현상이 발생할 것으로 예상합니다.

[앵커]
네, 이제 낙뢰현상이 많이 발생할 것으로 예상되는 만큼 좀 대비해야 하는 방법도 알아야 할 것 같은데요. 피할 수 있는 방법이 있을까요?

[인터뷰]
일단 30-30 안전규칙이 있습니다. 번개가 친 후 30초 이내에 천둥소리가 들리면 즉시 안전한 곳으로 대피하고요. 마지막 천둥소리가 난 후 30분 정도 더 기다린 후에 움직이는 것이 좋습니다. 그리고 낙뢰가 예보될 때는 건물 안이나 자동차 안 등 안전한 장소로 대피하는 것이 가장 좋고요. 실내에서는 전기제품의 플러그를 빼고 1m 이상 거리를 유지하는 것이 좋습니다.

YTN 사이언스 김기봉 ([email protected])

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