동그란 번개: 구상번개, 어디서 발생했나?

구상번개(또는 볼라이트닝)는 일반적으로 우리가 아는 번개와는 달리, 공 모양의 발광 현상입니다.  구상번개("Ball Lightning")는 보통 지름이 10센티미터에서 20센티미터 사이에 불과하며, 느린 속도로 이동합니다. 그러나 드물게는 지름이 1미터 이상으로 커질 수도 있습니다. 이 현상은 대개 폭풍이 몰아치는 동안, 특히 번개가 치는 순간에 나타나며, 수 초에서 수 분 동안 지속된다고 목격되고 있습니다.

구상번개, 볼라이트닝

구상번개 형성 이론

구상번개가 어떻게 발생하는 건지에 대한 과학적 설명은 아직 확립되지 않았지만, 다양한 이론이 존재합니다. 

• 실리콘 가설(Silicon Hypothesis): 이 이론은 구상번개가 토양, 특히 실리콘을 포함한 토양에 번개가 치면서 발생한다고 주장합니다. 번개의 열로 인해 토양 속 실리콘이 증발하면서 발생하는 기체가 공중에서 냉각되고, 이 과정에서 플라스마("plasma")* 현상이 일어나 구상번개를 형성한다는 것입니다.
• 전기적 플라스마 모델(Electric Plasma Model): 이 이론은 구상번개가 전기장 내에서 자체적으로 유지되는 플라스마 공으로 구성된다고 설명합니다. 이 모델에 따르면, 구상번개는 마치 빛의 공처럼, 전기장의 영향으로 발생하고 유지됩니다.
• 화학적 모델(Chemical Model): 일부 과학자들은 구상번개가 특정 화학반응을 통해 발생할 수 있다고 보고 있습니다. 이 모델은 구상번개가 화학적 에너지를 전기적 에너지로 전환하는 과정에서 생성된다고 설명합니다.
• 마이크로파 공진 이론(Microwave Cavity Resonance Theory): 이 이론은 구상번개가 공중에서 마이크로파 공진 현상으로 인해 형성된다고 주장합니다. 이는 마이크로파가 특정 조건 하에서 공기 중에 포집되어 공 모양의 현상을 만들어낼 수 있다는 아이디어에 기반합니다.

이러한 이론들은 모두 구상번개 현상을 설명하기 위한 시도이지만, 아직까지 어떤 이론도 이 현상을 완전히 설명하지는 못하고 있습니다. 구상번개의 실제 형성 과정은 매우 복잡하며, 여러 요인이 상호 작용하는 것으로 추정됩니다.

 

* 플라스마 현상이란?  플라스마("plasma")는 물질의 네 번째 상태로, 고체, 액체, 기체에 이어 물질이 존재할 수 있는 또 다른 형태입니다. 플라스마는 원자가 가열되거나 강한 전기장에 노출될 때 생성됩니다. 이 과정에서 원자들은 에너지를 흡수하여 전자를 잃게 되며, 이로 인해 양이온과 자유 전자로 구성된 전기적으로 중성인 상태가 됩니다. 이러한 플라스마 상태는 매우 높은 온도에서 발견되며, 태양과 같은 별들은 대부분 플라스마로 이루어져 있습니다.

구상번개 과거 사례

구상번개("Ball Lightning")는 수세기 동안 전 세계적으로 목격되어 온 현상입니다. 역사적으로 기록된 몇 가지 주요 사례들은 아래와 같습니다.

• 1638년 영국의 교회 사건: 가장 유명한 사례 중 하나는 1638년 영국의 데번셔(Devonshire)에 위치한 와이드컴(Widecombe) 교회에서 발생했습니다. 강력한 폭풍 중에 구상번개가 교회 안으로 들어와 큰 파괴를 일으켰다는 기록이 있습니다. 이 사건은 당시의 사람들에게 큰 충격을 주었으며, 구상번개의 위력을 보여주는 예로 자주 인용됩니다.
• 1753년의 러시아 군함 사례: 또 다른 유명한 사례는 1753년 러시아의 한 군함에서 발생했습니다. 선원들은 구름에서 나온 불꽃이 배 안으로 들어와 폭발하고, 그 후 구상번개가 형성되어 몇 분간 떠다녔다고 보고했습니다. 이 사건은 해상에서의 구상번개 목격 사례로 잘 알려져 있습니다.
• 1868년의 프랑스 목격 사례: 프랑스에서는 1868년 구상번개가 한 농부의 집을 통과한 것으로 기록되어 있습니다. 이 구상번개는 창문을 통해 들어와 반대편 창문으로 나갔으며, 집안의 여러 물건들을 파괴했다고 알려져 있습니다.
• 1936년 미국 오하이오주 사례: 오하이오주에서는 1936년 한 가정집에서 구상번개가 나타나 집안을 통과한 후 사라졌다는 보고가 있습니다. 이 구상번개는 가구를 손상시키고, 집안의 전기 시스템에 문제를 일으켰다고 알려져 있습니다.

최근 사례

다음은 몇 가지 주목할 만한 최근 목격 사례들입니다.

• 2012년 중국의 연구원 사례: 중국에서는 2012년 구상번개가 연구원들에 의해 목격되었습니다. 이들은 구상번개가 폭풍 동안 약 5초 동안 존재했으며, 직경이 약 5센티미터 정도였다고 보고했습니다. 이 사례는 과학적 연구 중에 발생한 몇 안 되는 구상번개 목격 사례 중 하나입니다.
• 2016년 호주의 가정집 사례: 호주에서는 2016년 한 가정집에서 구상번개가 나타났다는 보고가 있습니다. 목격자에 따르면, 구상번개는 집 안으로 들어와 약 20초 동안 머물렀으며, 빨간색과 오렌지색 빛을 발하고 있었다고 합니다.
• 2018년 미국 텍사스주 사례: 미국 텍사스주에서는 2018년에 구상번개가 나타났다는 보고가 있습니다. 목격자는 구상번개가 폭풍 중에 갑자기 나타나 집 주변을 떠다니다가 사라졌다고 설명했습니다. 이 구상번개는 밝은 파란색과 녹색 빛을 냈다고 알려져 있습니다.
• 2020년 러시아의 야외 사례: 러시아에서는 2020년 한 캠프장에서 구상번개가 나타났다고 보고되었습니다. 목격자들은 구상번개가 캠프장 근처의 나무를 따라 움직이며, 밝은 노란색 빛을 발하는 것을 목격했다고 전했습니다.

구상번개의 위험성

구상번개("Ball Lightning")는 그 신비로움만큼이나 잠재적인 위험성을 내포하고 있습니다. 이 현상의 예측 불가능성과 다양한 특성 때문에, 구상번개와 관련된 위험성을 완전히 이해하는 것은 어려운 일입니다. 다음은 구상번개의 잠재적 위험성에 대한 몇 가지 주요 사항들입니다.

• 물리적 손상: 구상번개는 때때로 물리적 손상을 일으킬 수 있습니다. 과거의 목격 사례에 따르면, 구상번개가 건물의 창문을 깨거나, 집안의 가구를 파괴하는 경우가 있었습니다. 이는 구상번개가 충분한 에너지를 가지고 있어서 물체와 충돌할 때 심각한 손상을 일으킬 수 있음을 시사합니다.
• 화재 발생 위험: 구상번개는 화재를 일으킬 가능성이 있습니다. 일부 목격 사례에서는 구상번개가 나무나 건물에 접촉하여 화재를 발생시킨 사례가 보고되었습니다. 이는 특히 건조하거나 인화성 물질이 많은 환경에서 주의해야 하는 요소입니다.
• 전기적 충격: 구상번개는 전기적 성질을 가지고 있으므로, 사람이나 동물에게 전기적 충격을 줄 위험이 있습니다. 비록 직접적인 인체 피해 사례가 많지 않지만, 이러한 가능성은 완전히 배제할 수 없습니다.
• 심리적 영향: 구상번개의 갑작스러운 출현은 목격자에게 심리적 충격을 줄 수 있습니다. 이 현상의 예측 불가능성과 비일상적인 특성은 사람들에게 두려움이나 불안을 일으킬 수 있습니다.

이상 구상번개에 대해 알아봤습니다. 감사합니다.