비 오는 날, 하늘에서 '우르르르 쾅!' 하고 무시무시한 소리가 나면 깜짝 놀라기도 하고, 조금 무섭게 느껴지기도 할 거예요. 그런데 이 요란한 천둥 소리는 어떻게 생기는 것인지 궁금하지 않나요?
하늘을 흔드는 천둥 소리의 비밀은?
천둥 소리는 번개가 만들어내는 소리입니다. 번개는 하늘에 있는 구름 속에서 전기가 '휙!' 하고 땅이나 다른 구름으로 이동할 때 생기는 강력한 불꽃 같은 거예요.
그런데 이 번개가 지나가는 순간, 주변 공기가 믿을 수 없을 만큼 뜨거워져요. 얼마나 뜨거우냐면요, 태양 표면보다 훨씬 더 뜨거워져요! 정말 대단하죠?
뜨거워진 공기는 갑자기 '훅!' 하고 부풀어 올라요!
자, 상상해 보세요. 번개가 '슉!' 하고 지나가면서 주변 공기를 순식간에 펄펄 끓는 물처럼 뜨겁게 만들어요. 뜨거워진 공기는 가만히 있지 않고 갑자기 '훅!' 하고 크게 부풀어 오르려고 해요. 마치 뜨거운 팝콘이 '뻥!' 하고 부풀어 오르는 것처럼 말이죠!
갑자기 부풀어 오르니 '쾅!' 소리가 나는 거예요!
이렇게 공기가 아주 짧은 시간에, 아주 크게 부풀어 오르면 어떻게 될까요? 주변에 있는 다른 공기를 아주 세게 밀어내겠죠? 이때 공기가 갑자기 밀려나면서 '충격파'가 생겨요. 마치 풍선을 갑자기 터뜨리면 '뻥!' 하는 소리가 나는 것처럼 말이죠.
바로 갑자기 생긴 충격파가 하늘을 가르는 요란한 천둥 소리가 되어 우리 귀에 들리는 거랍니다! 번개가 아주 빠르게 공기를 데우고, 공기가 아주 갑자기 부풀어 오르기 때문에 소리가 그렇게 크고 요란하게 들리는 거예요.
번개가 먼저 보이고, 천둥은 나중에 들리는 이유?
그리고 왜 우리는 번개가 '번쩍!' 하는 걸 먼저 보고 나서 한참 뒤에 '우르르르' 소리를 들을까요? 그건 빛이 소리보다 훨씬 빠르기 때문이에요! 번개는 빛이니까 거의 동시에 보이지만, 천둥 소리는 공기를 통해 우리에게 오느라 시간이 좀 걸리는 거죠. 멀리서 번개가 칠수록 천둥 소리는 더 늦게 들린답니다. 이 시간 차이로 번개가 얼마나 멀리서 치는 건지 짐작할 수도 있어요!
번개는 1초 만에 엄청난 거리(약 30만km)를 이동하지만, 소리는 1초에 약 340m밖에 가지 못해요. 그래서 번개가 번쩍 친 후 몇 초 뒤에 천둥 소리가 들리는 거예요!
자, 이제 알겠죠? 요란하고 신기한 천둥 소리는 무서운 괴물이 내는 소리가 아니라, 번개가 만든 엄청나게 뜨거운 공기가 갑자기 부풀어 오르면서 생기는 자연스러운 과학 현상이라는 것을요!
다음번에 천둥 소리를 들으면 '아하, 번개 덕분에 나는 소리구나!' 하고 떠올려 보세요. 과학은 우리 주변 어디에나 숨어 있답니다!
천둥 소리가 클 때 무섭게 느껴질 수도 있지만, 천둥 자체는 위험하지 않아요. 번개가 위험할 수 있으니, 번개가 칠 때는 실내에서 안전하게 있어야 해요!
재미있는 팁: 번개가 친 곳까지의 거리를 계산하는 법은?
번개가 번쩍일 때 숫자를 세 보세요. “하나, 둘, 셋…” 그리고 천둥이 들릴 때까지 세었던 숫자에 340을 곱하면, 번개가 친 곳까지의 거리를 알 수 있어요! (단위는 미터!)
만약 번개가 친 후 5초 뒤에 천둥 소리가 들린다면, 번개가 친 곳까지의 거리는 약 1.7km 정도예요! (5초×340m)
최지호 기자 jhochoi@etnews.com