[사이언스] '쾅'… 폭발인 줄 알았더니 소닉붐
박건형 기자
입력 : 2015.02.09 00:27
비행기 音速 돌파때 나는 소리… '음속폭음'이라 불려 지난달 21일 오후 대전광역시 도심 전역에서 '쾅' 하는 폭발음이 들렸다는 신고가 경찰과 소방본부에 잇따랐다. 다음 날 공군은 이 현상이 상공 3만500피트(약 9.5㎞)에서 훈련하던 초음속 전투기 'KF-16'이 음속을 돌파하면서 생긴 '소닉붐(sonic boom)'이었다고 발표했다.
'음속폭음(音速爆音)'이라고도 불리는 소닉붐은 비행기가 음속(마하·초속 340m)을 넘어서는 순간부터 발생하는 굉음(轟音)이다. 왜 이런 일이 생기는 것일까.
사람이 소리를 듣는 것은 공기의 진동을 고막을 통해 느끼기 때문이다. 비행기가 날면 주변 공기가 사방으로 밀려나면서 물결처럼 퍼지며 진동하는 파동(波動)이 생긴다. 이 파동이 고막에 전달돼 비행기 소리를 듣는 것이다.
소닉붐 발생 원리도 하늘을 날아오는 비행기를 바라보면 가까이 오기 전부터 소리가 들린다. 일반적으로 소리가 비행기 속도보다 빠르기 때문에 먼저 도달하는 것이다. 하지만 초음속 비행기는 초음속에서 자신이 만든 소리보다 더 빨리 날아간다.
음속에 도달한 순간, 먼저 만들어진 소리가 앞으로 나가기도 전에 새로 만들어진 소리가 그 위에 다시 겹쳐지면서 소리가 두껍게 쌓이는 현상이 생기기 시작한다. 겹쳐진 소리가 한꺼번에 퍼져나오면서, 지상에서는 마치 폭발음처럼 들린다. 이것이 소닉붐이다.
아무리 빨리 날아도 음속 이하의 속도에서는 소닉붐이 생기지 않는다. 소리가 여전히 비행기보다 빠르게 나가면서 겹쳐지지 않기 때문이다.
흔히 소닉붐은 음속을 돌파하는 시점에만 발생하는 것으로 느끼지만, 실제로는 초음속으로 날아가는 내내 발생한다. 초음속에서는 비행기가 만들어낸 소리가 계속 겹쳐지기 때문이다.
박정주 한국항공우주연구원 발사체사업단장은 "초음속 비행기는 워낙 빠르게 지나가기 때문에 같은 속도로 따라가지 않는 한 지상에서는 자신이 들은 한 차례만 소닉붐이 발생했다고 착각한다"고 설명했다.
초음속으로 나는 전투기가 우리 상공을 지날 경우가 자주 있지만, 일상에서 우리가 소닉붐을 자주 들을 수 없는 것은 초음속 비행기가 대부분 아주 높은 상공을 날기 때문이다.
[출처] 본 기사는 조선닷컴에서 작성된 기사 입니다
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