시가지에 낙뢰가 피격되는 모습

낙뢰

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낙뢰란?

적란운 (뇌운)의 생성

► 낙뢰발생은 적란운이 있어야 하며 주로 여름철에 많이 발생하고, 높은 지표면 온도와 낮은 대기온도 상태에서 지표면으로부터 고온의 대규모 상승기류가 생성․상승하면서 주변 공기들과의 마찰로 적란운이 발생한다.

► 적란운은 수직으로 긴 구름으로 대기중 바람에 의해 이동하며 일반적으로 일정한 이동루트는 없으나 산악지대에서 발생한 적란운은 산을 넘을 수 없어 계곡을 따라, 기압골 전선상의 적란운은 기압골을 따라 이동한다.

【 뇌운의 형성 과 낙뢰발생 (구름과 지표면간의 높은 전위차 에 의한 방전) 】

뇌방전과 낙뢰 (천둥과 번개)

► 낙뢰는 대기 아래의 온도차가 커 공기층이 불안정한 경우 적란운 하부의 음전하와 지표면의 양전하가 각각 분리․축적되고 일정치 이상의 전위차가 생기면 두 전하간의 격렬한 반응으로 순간적인 대전류가 방전되는 현상이다.

► 천둥은 구름(양극)과 구름(음극), 구름(음극)과 지표면(양극) 간의 높은 전위차로 발생하는 순간적인 뇌방전시 순간적이고 폭발적인 공기팽창(30 ㎸/㎝)에 의해 나는 소리이다.

► 뇌방전시 순간전압은 수억 볼트 (V)로 추정되며, 방전로는 1 ㎞ 내외 또는 수 ㎞가 되며, 낙뢰의 전하량은 전압이 평균 10억볼트, 전류는 2만 ~ 3만 암페어 (100와트 백열전구 7,000개를 8시간 동안 켤 수 있는 에너지)와 3만 ℃의 열기 (태양 표면온도의 5배) 가 발생한다.

► 벼락에 직접 맞지 않아도 50 m 이내의 사람은 감전에 의한 피해가 발생하며 낙뢰전류가 흐르는 물체의 저항이 클수록 피해가 커진다.

낙뢰의 종류와 징후

낙뢰의 종류

북태평양 고기압, 해양성 열대기단이 형성되는 고온다습한 무더운 여름철에 자주 발생하며 낙뢰의 종류에는 열뢰, 계뢰, 와뢰가 있다.

열뢰 지상에서 따뜻해진 공기의 상승기류로 일어나는 번개	계뢰 따뜻한 기류가 찬 기류의 경계면을 따라 밀려 올라갈 때 발생하는 번개	와뢰 발달한 저기압이나 태풍 등의 중심부근에서 강한 상승기류를 일으켜 발생하는 번개

【 낙뢰의 종류와 형성과정 】

낙뢰발생과 징후

열뢰의 발생

► 주로 여름철 바람이 약하고 일사량이 강한 날 지면 부근이 습한 오후~저녁사이에 자주 발생한다.

► 열뢰 발생 징후로 솜봉우리 모양 구름의 적운계나 구름꼭대기가 대장간 모루 모양의 적란운 (10∼20km 크기)이 형성되고, 지형이 복잡한 산악지대는 부분적으로 강하게 가열되기 때문에 평야보다 열뢰 발생률이 높다.

	계뢰의 발생 ► 계뢰는 따뜻한 공기 밑으로 찬공기가 스며드는 전선부근에서 발생하므로 전선뢰라고도 하며 기압골 전선을 따라 선상으로 넓은 범위에 걸쳐서 발생하며, 여름철, 겨울철 등 계절과 시간에 무관하며 한밤중이나 새벽녘에도 발생한다. ► 난기와 한기의 기온차가 클수록 심한 상승기류(북태평양 고기압이 약할 때 한랭전선의 찬 공기가 따뜻한 공기를 밀어 올림)가 일어나기 때문에 온난전선보다 한랭전선 쪽에 강한 뇌우를 수반하는 수가 많고, 전선의 이동을 따라 선상(線狀)으로 넓은 범위에 걸쳐서 발생한다. 열계뢰의 발생 ► 강한 일사에 의해 지면이 가열되고 열뢰가 발생되려고 할 때, 한랭전선에 의한 계뢰가 일어나면 심한 뇌우가 발생하는데 이를 열계뢰라 하고 열뢰나 계뢰보다도 훨씬 광범위한 지역에 걸쳐 국지적으로 발생한다. ► 여름철의 심한 뇌우는 대부분 열계뢰로 정전, KTX․지하철 운행 중단, 침수 등 큰 피해 발생 가능성이 있다. 와뢰의 발생 ► 발달한 저기압이나 태풍 등의 중심부근에서 주위로부터 불어드는 기류가 강한 상승기류를 일으키기 때문에 발생하는 뇌뢰로 저기압뢰 라고하다. 낙뢰사고 피해 발생 현황 피해유형 분류 ► 낙뢰피해의 유형은 크게 직접적 피해와 간접적 피해로 나눌 수 있다. ► 직접적 피해는 낙뢰 감전사고, 가옥과 산림화재, 건축물과 설비의 파괴 등이 있고 국소적으로 발생하므로 피해확산의 우려는 없으며, 피뢰침을 설치하거나 낙뢰발생 영역내의 사람이 스스로 주의하면 피해경감이 가능하다. ► 간접적 피해는 낙뢰에 의해 발생하는 2차적 피해로 전력설비의 정전, 통신설비의 두절, 철도 등 교통시설의 불통, 공장과 빌딩의 조업중단 등으로 시설의 기능상실로 인한 피해, 그 여파가 광범위한 지역, 막대한 사회․경제적 손실, 사회혼란, 치안붕괴도 야기 시킬 수 있다. ► 낙뢰가 떨어진 지점의 반경 20m이내는 일반적으로 순간적으로 높은 전압 및 고온의 열이 발생하므로 심각한 인명피해 및 시설손상이 예상된다.

낙뢰발생 현황

► 최근 6년간(2002 ~ 2007) 연평균 120만 건의 낙뢰가 발생하였고, 다소 증감은 있으나 장기적으로 낙뢰횟수가 증가하는 추세에 있으며,

► 낙뢰는 7월부터 급격히 증가하기 시작하여 8월에 가장 많이 발생하며 년중 발생 낙뢰의 약 35% (평균 431,367 건, 최대 47%)이상이 8월에 발생한다.

► 최근 지구온난화에 따른 이상기후 현상이 차츰 심화됨에 따라 폭풍, 폭염, 호우, 낙뢰 등의 이상기상 현상에 의한 재해가 증가될 것으로 예상된다.

[ 최근 6년간 낙뢰발생 현황 ]	[ 최근 6년간 월별 낙뢰발생 횟수]

최근의 낙뢰피해 및 특성

► 최근 3년간(2005~2007) 통계에 따르면 낙뢰로 인한 사망자 수는 점차 증가하고 있으며, 전력시설이나 공공시설처럼 전력소모나 전기설비가 많은 시설물에서 발생한 낙뢰사고가 가장 많고, 주택가 건축물이나 산, 야외 등에서 인명피해가 많이 발생한다.

※ 4명(‘05년)⇒11명(’06년)⇒23명(‘07년)

년도	인명피해 (명)
	사망	부상
'07년	8	14
'06년	5	6
'05년	2	2
총 사상자수	15	22

[ 최근 3년간 국내 낙뢰사고 인명 피해현황 ]

	► 특히, '05년 ~ '07년 최근3년간 낙뢰사고 사상자(37명)의 피해 장소별 현황을 보면, 등산 등 스포츠 중 24명(65%), 농어촌지역 6명(16%), 군사훈련 및 통신시설 가설장소에서 5명 (13%), 공사장 1명(3%), 시내보행중 1명(3%)이 피해를 입은 것으로 나타나 등산 중 낙뢰에 대한 각별한 주의가 요망 된다 최근 낙뢰사고 피해 사례 □ 소백산 비로봉 낙뢰사고(2008. 6월) 2008년 6월 8일 소백산 비로봉 정상으로부터 500미터 아래 능선에서 낙뢰를 맞아 중상 1명, 경상 2명 인명피해 발생 □ 북한산 낙뢰사고(2007. 7월) 2007년 7월 29일 북한산 용혈봉 정상 및 인근에서 낙뢰를 맞아 사망 4명, 부상 7명 인명피해 발생 □ 수락산 낙뢰사고(2007. 7월) 2007년 7월 29일 경기도 의정부시 용현동 수락산 도정봉 동막골 7부 능선에서 등산을 하던 중 낙뢰를 맞아 사망 1명, 부상 2명 인명피해 발생 낙뢰사고의 종류 낙뢰(감전, electric shock) 사고는 직격뢰, 접촉뇌격, 측면섬락, 보폭전압의 4가지로 구분할 수 있으며 화재나 정전, 통신두절 등 2차재해의 발생이 가능하다. □ 직격뢰 (direct strike) 뇌가 직접 사람을 통해 대지로 흐르는 것으로, 심장마비, 호흡정지, 신체훼손 등으로 대부분이 중상을 입거나 사망하게 된다.

전위차 : 전기 마당 또는 도체안의 두 점 사이의 전위의 차	□ 접촉뇌격 (contact strike) 사람이 지닌 물체에 낙뢰가 떨어졌을 때, 전류는 물체로부터 사람을 거쳐 땅으로 흐른다. (골프채, 등산스틱, 우산 등) □ 측면섬락 (side flash) 낙뢰가 나무와 같은 물체에 떨어졌을 때 물체와 인근 사람 사이의 전위차가 공기의 절연을 파괴하여 발생하는 것으로, 사람이 뇌전류의 대지경로로 되어 전류가 심장 또는 머리를 통해 흐를 경우는 사망하게 된다. □ 보폭전압 (step voltage) 낙뢰로 뇌전류가 대지에 흐를 때 근처에 있는 사람의 양발 사이에 걸리는 전압으로 일정 값을 넘게 되면 위험할 수 있다. 낙뢰 발생 원인 지구 온난화와 지구 대기온도의 영향 ► 지구 대기 온도가 1℃ 상승 시 낙뢰발생 가능성은 5 ~ 6% 증가하며, 최근의 기상이변 심화로 과거보다 낙뢰발생 가능성이 30% 이상 증가하고 있는 실정이다. 한반도 기상상황의 영향 ► 장마전선과 기압골이 형성되는 여름 장마철에는 대기아래 공기층의 온도차가 크고 불안정하고 고온다습한 대기로 인해 낙뢰 발생 가능성이 크다. ► 소백산 낙뢰사고 당시의 기상에서와 같이 한반도 전역에 장마전선이 형성된 상태로 더운 북태평양 고기압과 북쪽의 찬공기가 만나 서울 상공 부근에 강한 기압골이 형성되어 있었다.

[ 소백산 낙뢰사고 당시 기상특성, 기상레이더 영상(좌) 및 낙뢰영상(우) ]

지형적 영향

► 사고지점의 지형적 특성은 장마철, 산기슭의 고온다습한 바람과 산꼭대기의 차가운 바람이 상충되는 부근에서 발생한다.

► 이 경우 게릴라성 호우에 동반한 국지적 뇌우가 발생할 가능성이 크다.

그외

► 고층건물의 돌출부위

► 평지의 돌출 구조물이나 사람

► 철재탑 및 전력 송․수신 시설, 통신시설, 군사훈련시설 등 전력(소비량) 많은 곳

낙뢰사고 예방 안전행동요령

낙뢰가 예상될 때 대처법

낙뢰가 예상될 때에는 외출하지 말고 집안에 머무르는 것이 안전하다.

야외에서 일을 하거나 등산, 골프 등을 할 경우에는 낙뢰 등 기상정보를 미리 확인한다.

건물 안, 자동차 안, 움푹 파인 곳이나 동굴 등 안전한 장소로 대피한다.

낚싯대나 골프채 등을 이용하는 야외운동은 매우 위험하므로 운동을 즉시 중단하고 안전한 곳으로 대피한다.

낙뢰가 예상될 때는 우산보다는 비옷을 준비하는 것이 좋다.

	낙뢰가 칠 때 대처법 □ 가정에서는 TV, 라디오 등을 통하여 낙뢰 정보를 파악하고 가급적 외출을 자제한다. TV 안테나나 전선을 따라 전류가 흐를 수 있으므로 전자제품의 주의가 필요하다. 가옥 내에서는 전화기나 전기제품 등의 플러그를 빼어 두고, 전등이나 전기제품으로부터 1m 이상의 거리를 유지한다. 창문을 닫고 감전우려가 있으므로 샤워나 설거지 등을 하지 않는다. □ 산에서는 산은 낙뢰의 안전지대가 아니므로 가능한 한 등산을 삼간다. 갑자기 하늘에 먹구름이 끼면서 돌풍이 몰아 칠 때, 특히 바람이 많은 산골짜기 위의 정상 등지에서는 낙뢰 위험이 높으므로 신속히 하산한다. 높은 곳은 위험하므로 정상부에서는 낙뢰발생 시 신속히 저지대로 이동한다. 번개를 본 후 30초 이내에 천둥소리를 들었다면 신속히 안전한 장소로 대피하여(약 10㎞ 이내에 뇌전발생) 즉시 몸을 낮추고 물이 없는 움푹 파인 곳이나 계곡, 동굴 안으로 대피한다. 정상부 암벽 위나 키 큰 나무 밑은 위험하므로 즉시 안전한 장소로 이동한다. 등산용 스틱이나 우산같이 긴 물건은 땅에 뉘어 놓고, 몸에서 떨어뜨린다. 대피시에는 지면에서 10cm정도 떨어지도록 절연체 위에 있는 것이 좋다. 등산장비 중 매트리스나 로프, 침낭, 배낭 등을 깔고 몸을 웅크리고 앉은 것이 좋으며, 젖은 땅에 엎드리는 것은 가장 위험하다. □ 야외에서는 벌판이나 평지에서는 몸을 가능한 낮게 하고 물이 없는 움푹 파인 곳으로 대피 한다. 평지에 있는 키 큰 나무나 전봇대에는 낙뢰가 칠 가능성이 크므로 피한다. 골프, 들일, 낚시 중일 때는 골프채, 삽, 괭이 등 농기구, 낚싯대 등을 즉시 몸에서 떨어뜨리고 몸을 가능한 낮추어 건물이나 낮은 장소로 대피한다.

	낙뢰는 주위 사람에게도 위험을 줄 수 있으므로 대피할 때에는 다른 사람들과는 최소 5m 이상 떨어지되, 무릎을 굽혀 자세를 낮추고 손을 무릎에 놓은 상태에서 앞으로 구부리고 발을 모은다. 낙뢰는 대개 산골짜기나 강줄기를 따라 이동하는 성질이 있으므로 하천 주변에서의 야외활동을 삼간다. 마지막 번개 및 천둥 후 30분 정도까지는 안전한 장소에서 대피한다. 자동차에서는 차를 세우고 라디오 안테나를 내린 채 차 안에 그대로 있는다. 낙뢰를 맞았을 때 응급처치 낙뢰로부터 안전한 장소로 옮기고 의식 유무를 살핀다. 의식이 없으면 즉시 호흡과 맥박의 여부를 확인하고 호흡이 멎어 있을 때에는 인공호흡을, 맥박도 멎어 있으면 인공호흡과 병행해서 심장 마사지를 한다. 또한 119 또는 인근병원에 긴급 연락하고, 구조요원이 올 때까지 응급조치를 하고 피해자의 체온을 유지시켜야 한다. 의식이 있는 경우에는 본인이 가장 편한 자세로 안정케 한다. 감전 후 대부분의 환자가 전신 피로감을 호소하기 마련이다. 환자가 흥분하거나 떨고 있는 경우에는 말을 거는 등의 방법으로 환자가 침착해지도록 한다. 등산 등 즉시 의사의 치료를 받을 수 없는 장소에서 사고가 일어나더라도 결코 단념하지 말고 필요하다면 인공호흡, 심장 마사지, 지혈 등의 처치를 계속 한다. 또 설사 환자의 의식이 분명하고 건강해 보여도, 감전은 몸의 안쪽 깊숙이까지 화상을 입히는 경우가 있으므로 빨리 병원에서 응급진찰을 받을 필요가 있다.

	여	기	서	잠	깐!

□ 낙뢰의 속도는?

낙뢰의 속도는 빛의 속도와 같은 초속 30만km에 달한다. 소리의 속도는 초속 340m로, 섬광이 번쩍이고 나서 한참 후에 천둥소리가 들린다. 낙뢰가 보인 후 10초 후에 천둥소리가 들렸다면 단순 계산에 의해 3.4km 밖에서 낙뢰가 발생하였음을 알 수 있다.

□ 이럴 때는 낙뢰가 친다

천둥, 번개가 칠때

적란운이 발달하고 머리카락이 곤두서거나, 노출된 피부에 거미줄이 닫는 느낌이 날 때

머리카락이 쭈뼛거리거나 귓가에 매미소리가 들릴 때

후텁지근한 더위속에서 이상하리만치 시원한 바람이 불 때

줄기차게 내리는 싸라기 눈

맞으면 아플 정도로 쏟아지는 소나기

철책, 전선 등에서 푸른빛이 나거나, 휴대하고 있는 금속제품등에서 스파크가 발생할 때

새가 날지 않거나 아주 낮게 날 때

개, 소, 말 등이 무릎을 굽혀 앉아 있을 때

□ 낙뢰 칠 때 대피방법은?

낙뢰는 대부분 2번씩 치며 지형적으로 높은 곳에서 반복되는 특성이 있다. 따라서 낙뢰 발생시 가장 높은 곳에 있지 않아야 한다. 낙뢰가 칠 때는 대피를 해야 하는데 금속을 멀리하고 부근에서 가장 작은 나무아래 숨거나 될 수 있는 대로 몸을 많이 웅크리고 있어야 한다. 무리지어 있으면 피해를 크게 입을 수 있으므로 적어도 10m 이상 떨어져 있는 것이 좋다. 낙뢰가 떨어지면 저항이 작은 쪽으로 2차 전류가 흐르기 때문에 바위틈, 작은 계곡, 식물과 절벽 등에 있는 것도 위험하다.