난류(亂流, Turbulence Flow): 속도와 방향 불규칙한 흐름
설명
각 지점에서 바람의 속도와 방향이 매순간 변하는 유체의 흐름, 즉 대기난류를 말하는 것으로 흔히 난기류, 터뷸런스 플로우(Flow)라고 부른다. 항공기 운항에서 안전을 저해하는 요소 중 하나다.
난기류 종류
대류성 난기류
태양열을 받아 따뜻해진 공기가 급상승하고 그 자리를 차가운 공기가 채우려고 이동하는 과정에서 대기의 급작스런 움직임이 발생하고 풍향과 풍속이 계속 변화하면서 예측하기 어려운 대기 흐름을 형성한다.
화창한 오후 땅 너머 흔히 볼 수 있는 울퉁불퉁하게 성장한 구름은 대기 중에서 대류성 난기류를 나타내는 지표다. 조종사는 대류운 위의 공기는 안정되지만 대류운 안에서나 아래에서는 난기류가 있을 것을 예상할 수 있다. 특히 적운, 적란운 등은 위험한 대류 난기류에 대해 시각적으로 경고해 준다.
산악파(Mountain wave) 난기류
기계적 난기류라고도 하는 것으로 나무, 건물, 산 등과 같이 바람의 흐름을 가로막는 장애물 때문에 발생하는 난기류다. 부드러운 바람 흐름을 복잡한 소용돌이 모양으로 만들기 쉽다.
산악파(Mountain Waves)는 격렬한 하강기류를 만드는 등 극한의 난기류를 초래하기 쉽다. 산 정상 부분에 렌즈구름이나 권적운 및 롤 형태의 구름은 산악파가 존재한다는 시각적 증거다. 그러나 공기가 매우 건조할 때는 이러한 구름이 없을 수도 있다. 주로 기류가 산맥을 넘을 때 일어난다.
산과 가까운 공항에서 이착륙 시에 만나기 쉽다. 산악파 난기류는 바람이 산맥을 통과할 때 발생한다. 고립된 산보다 규모가 큰 산맥에서 잘 발생하며 또한 산맥 정상에서 온도가 크게 달라 강한 수직바람이 부는 경우 청천난기류가 발생하기도 한다. 따라서 조종사는 산 높이의 1.5배 이상 고도로 날아 난기류를 피하도록 하고 있다.
청천난기류(Clear-Air Turbulence)
지구 위를 서쪽에서 동쪽으로 흐르는 '제트기류' 부근에서 일어난다. 한국이나 일본 부근에서는 특히 겨울철 한대전선 제트기류가 매우 강해 11월부터 3월경까지 그 영향을 받는다. 난기류에 따라 구름이 생기면 구름 형태의 붕괴가 난기류의 존재를 보여주지만 맑은 날씨에 구름이 전혀 없는 상황에서도 발생할 수 있으며 이 경우 경계가 어려워 난기류에 휘말릴 수 있다. 청천난기류는 옛날 에어포켓(air pockets) 또는 악기류(rough air)라고 불렀다. 구름 속에 숨어있는 난기류는 구름을 통해 예측하지만 청천난기류는 구름과 같이 미리 알려줄 만한 표지가 없다. 청천난기류 만나면 때론 엔진 추력을 상실하기도 한다.
전선에 의한 난기류(Frontal Turbulence)
한랭전선 부근에서 발달하는 적운 계통 구름 중에는 저고도에서 운정고도(구름의 가장 높은 부분) 부근까지의 각층 중에 난기류가 발생한다. 한편 온난전선 부근에는 난층운(이른바 비구름)이 생기지만 이 안에서는 적란운만큼 큰 흔들림은 일어나지 않는다.
항적난기류(Wake Turbulence)
A380 B747이나 777같은 큰 제트기는 비행 중 후방에 큰 난기류를 발생시킨다. 이를 항적난기류라고 부른다. 통상은 1, 2분 정도면 사라지지만 기층이 안정된 경우는 5분 이상 지속될 수 있다. 비행 중 항공기 날개면의 공기압 차에 의해 발생하며, 이 기압의 차가 날개의 양끝 뒤에서 주위의 공기를 말려들게 함으로써 발생한다.
소형 항공기가 대형 제트 항공기의 항적난기류에 들어가면, 옆으로 요동을 하게 되어 매우 위험한 상태가 될 때가 있다. 난기류의 세기는 대형기종일수록 강력하다. 항공기가 이륙할 때 관제탑에서 일정 시간 간격(최소 2~3분)을 두고 출발시키는 것도 항적난기류의 영향을 최소화 하기 위한 방법이다.
난기류와 사고
난기류는 항공기 안전 운항에 치명적인 원인을 제공하곤 한다. 난기류·터뷸런스가 원인이 된 항공사고가 드물지 않게 발생한다.
관련 용어
각주