우박의 생성 원리와 특징, 역대 피해사례(아시아나항공 8942편 우박 충돌 사건)등

우박이란 무엇인가?

우박(雨雹, hail)이란 빙정(氷晶) 주변에 차가운 물방울이 얼어붙어 지상에 떨어지는 얼음덩어리 가운데 지름 5mm 이상의, 확연히 구별할 수 있는 것을 가리킨다. 또한, 그러한 얼음덩어리가 내리는 기상 현상 자체나 자연재해를 일컫는 말이기도 하다.

 

 

 

 

 

 

생성 원리

 

비가 만들어지는 높은 하늘은 기온이 매우 낮기 때문에 공기 중에 빙정이라는 아주 작은 얼음 결정이 떠다닌다. 이 얼음 결정은 근처의 수증기또는 과냉각 물방울을 흡수하면서 점점 크기가 커지는데, 일정 크기 이상이 되면 이들은 자신의 무게를 이기지 못하고 지상으로 떨어지게 된다. 

 

평소대로라면 이 얼음 조각은 매우 작으므로 떨어지면서 녹아 비가 되는데, 지상의 기온이 낮아 미처 녹지 못하면 눈이 된다. 애매한 경우 진눈깨비가 된다.

 

문제는 이 얼음 결정이 강한 상승기류를 만났을 때이다. 이 경우 이 얼음 결정은 떨어지다 말고 상승기류에 떠밀려 올라가서 계속 수증기를 흡수하며 점점 더 굵어진다. 

 

하지만 얼음 조각이 계속 몸집을 불려 나가면 나중에는 떨어지는 법이다. 그러다 상승기류가 약해지거나 상승기류로도 더 이상 올릴 수 없을 정도로 무거워지면 그제야 이 얼음 덩어리는 녹지도 않고 지상으로 덩어리째 떨어지는데, 이것이 바로 우박이다.

 

한 마디로 말해, 땅으로 내려가야 할 얼음조각이 내려가지 않고 상승기류를 타고 공중에서 오르락내리락하며 뻗대다가 지나치게 커지게 되어 생긴 얼음덩어리가 바로 우박인 것이다. 

 

실제로 우박을 반으로 잘라보면 불투명한 핵을 중심으로 투명한 얼음층과 불투명한 얼음층이 교대로 나타나서 마치 자른 나무의 나이테와 비슷한 무늬를 이루는 것이 보이는데 이것은 곧 우박이 공중에서 오르락내리락하면서 크기를 키우는 특성에서 기인한다. 

 

그 오르락내리락하는 과정에서 우박끼리 서로 충돌하기도 하고 엉겨 붙기도 하는데, 결과적으로 이런 우박들은 비정형적이고 울퉁불퉁한 아메바 같은 모양을 띠게 된다.

 

우박의 특징

얼음이지만 눈과는 달리 늦봄~초여름이나 가을에 잦다. 왜냐하면 윗 문단에서 밝혔듯이 우박이 만들어질 조건은 얼음 조각을 공중에 붙잡을 수 있을 만한 강한 '상승 기류'이지, '낮은 기온'과는 별로 상관이 없기 때문이다. 

 

어차피 이런 게 생성되는 높은 하늘은 해발고도 수천 미터 높이라 계절에 관계없이 기온이 낮기도 하고, 상승기류는 서로 다른 성격의 공기가 만나서 생긴 다툼으로 인해 발생한다는 점을 생각하면, 겨울에는 차가운 공기와 따뜻한 공기가 만나지 않고 차가운 공기만 계속 머물러 있으므로 상승기류가 생길 이유가 없어서 우박이 생길 조건이 형성되지 못한다. 

 

반면 초여름이나 가을에는 원래 있던 공기가 물러가고 새로운 공기가 다가오면서 차가운 공기와 뜨거운 공기가 만나는 경우가 많아진다. 따라서 계절의 중간보다는 환절기에, 특히 초여름에 우박이 많이 생긴다.

보통 한 번 소나기처럼 확 떨어지고, 그치면 순식간에 녹아 없어져버린다. 여름 기온에 얼음 덩어리들이 오래 버틸 리가 없으니까. 그래서 우박이 떨어진 게 신기해서 좀 챙겨놓으려 해도 조금만 시간을 지체하면 감쪽같이 사라져 버린다.

 

우박에 의한 재해

초여름에 우박이 내리는 것은 농가에 극심한 피해를 유발하는데, 왜냐하면 이 때는 작물들이 한창 영글어갈 시점이기 때문이다. 이 시기에 우박이 내리게 되면 농작물이 물리적인 충격을 받고 손상되며, 보다 직경이 큰 우박의 경우 비닐하우스, 유리온실까지 개박살이 난다.

 

한 해 농사는 그냥 망치게 되니 그야말로 농민들에게는 공공의 적 수준. 그래서 대한민국 기상청에서도 따로 우박 예보를 하고 있다. 기상레이더 영상을 보면 환절기에 적당히 소나기만 오고 지나가는 듯해도 4~5km 상공에서는 우박이 탐지되는 경우가 많은데, 이는 위에서 말했던 것처럼 대부분의 경우엔 떨어지면서 녹아 비로 변하기 때문이다.

 

아무튼 우박이 한번 지나가고 나면 풀이고 나무고 간에 아주 초토화가 되기 때문에, 자연현상 중에서는 사실상 백해무익한 취급을 받는 흔치 않은 현상이다.

충분히 커진 우박은 하늘에서 돌이 떨어지는 것과 같아서, 사람이 맞으면 목숨을 잃는 경우도 있다. 조선왕조실록만 봐도 피해가 여럿 나온다. 태종 1년(1401년) 3월 25일 전라도 완산에 내린 우박은 크기가 포탄만큼 커서 보리농사에 큰 피해를 입혔고, 중종 11년(1516년) 4월 27일엔 충청도 아산과 평택에 주먹만 한 우박이 내려 벼와 가축, 그리고 사람이 다쳤다. 현종 즉위년(1659년) 6월 20일 함경도 길주에 계란만 한 우박이 내려 어린아이가 맞아 사망하였다.

쌀알이나 땅콩만한 크기의 우박이라면 그나마 괜찮지만, 어느 정도 이상 규모 있는 우박이 쏟아지면 자동차도 멀쩡하지 못하다. 겉표면이 곰보처럼 우툴두툴하게 상처를 입게 되고, 전후면 유리에 금이 가거나 심지어는 아예 박살이 난다.

 

그 외에도 여러 건물이나 시설 따위에 피해를 입히며, 들판에 풀어놓은 가축들도 큰 부상을 당하고, 심하게는 인명 사고까지 발생할 수 있다. 이착륙을 준비 중인비행기에게도 극도로 위협적인 존재이다.

한국에서 흔한 빈도로 떨어지는 작은 우박은 지름이 0.1~3cm 정도이며, 1cm가 넘는 것을 맞으면 마치 회초리에 맞은 듯이 아프다. 우박 소나기에 맞으면 마치 회초리에 난타당하는 느낌이 들 정도. 1~2cm만 되어도 우산이 찢어지므로 우산으로 막을 수 없으며, 지름이 5~10cm 이상인 대형 우박을 맞으면 중상이나 사망에까지 이를 수 있다.

 

야외나 자동차에 있을 때 큰 우박이 떨어지면 안전한 곳으로 대피해야 하며, 대피할 수 없다면 손이나 물건으로 머리를 보호해야 한다. 지름이 50cm 이상인 초대형 우박이 떨어지는 것은 드물긴 하지만, 당연히 매우 심각한 재난이다.

 

 

 

 

 

 

피해 사례

9인치짜리 수박만한 우박

현재 발견된 가장 큰 우박덩어리는 미국 네브래스카에 떨어진 직경 1.8m짜리. 가장 무거운 우박은 방글라데시에서 내린 972kg짜리, 가장 깊이 파고 들어간 우박은 브라질에서 33m 아래로 뚫고 들어갔다고 한다. 

 

실제로는 테니스공~야구공 정도 되는 중~대형 사이즈의 경우 잔디밭에 떨어지면 1~2m 정도는 가볍게 튀어 오를 만큼 탄성(?)이 좋다. 우박이 땅 속으로 파고드는 건 상당히 진귀한 일이다.

영화 투모로우를 보면 기상이변으로 거대한 우박이 도쿄를 아수라장으로 만드는 장면이 나온다.

우박으로 인한 사망자만 미국에서 매해 평균 24명 정도가 나오고 있다고 하며, 인류 역사에 기록된 가장 많은 수의 사망자는 1888년 4월 30일에 인도에서 불어닥쳤던 우박 폭풍으로 인한 246명이다.

2017년 5월 31일 전남에 떨어진 우박으로 차 유리에 구멍이 뚫리기도 했다. 최대 야구공 크기의 거대한 우박이었는데, 이때는 전국적으로 극심한 봄 가뭄이 기승을 부리던 중이어서 "비 좀 오라고 빌었더니 비가 아니라 웬 돌덩이를 떨구네" 같은 한숨 섞인 자조도 나왔다. 다음 날인 6월 1일에도 서울 강남구에도 이보다는 못하지만 우박이 떨어지기도 했다.

가끔 비행기의 날개나 동체에 매달려 있던 얼음이 떨어지는 경우도 있다. 굉장히 드문 일이지만, 이런 경우 엄청나게 큰 얼음덩이가 떨어지기 때문에 매우 위험. 1m가 넘는 얼음이 떨어지기도 한다.

 

2019년 6월 30일, 멕시코 과달라하라(Guadalajara) 지역에서는 밤새 우박 폭풍이 하도 극심하게 몰아쳐서 도심지 저지대를 우박더미가 무려 1m 50cm 높이로 뒤덮어 버리는 희귀한 사건이 벌어졌다. 

 

어마어마한 양의 우박이 빗물과 함께 저지대로 흘러들어서 마치 화쇄류처럼 길가의 가로수건 자동차건 전부 휩쓸어버리며 수많은 가옥들을 파손시켰고, 아침이 되자 그 상태 그대로 빗물과 함께 얼어붙었다. 참고로 이날의 날씨는 낮 최고기온이 영상 30도였다. 결과적으로 도심 교통이 전면 마비된 탓에 군인들과 구조대원들이 다름 아닌 여름날에 제설(?) 작업을 해야 했다고. 천만 다행히도 사상자는 없었다고 한다.

 

 

 

 

 

 

아시아나항공 8942편 우박 충돌 사건

 

2006년 6월 9일 제주발 김포행 아시아나항공 8942편 (A321-131, HL7594) 항공기 김포공항 접근 과정에서 오산시 상공에서 우박을 동반한 대형 뇌우를 만나 조종석 및 레이돔 등이 파손되는 심각한 기체 손상이 일어난 사건.

 

 

사건 전개

오후 5시 40분경, 제주공항에서 김포공항으로 비행하던 아시아나항공 8942편 항공기가 김포공항 접근을 위해 강하하던 중 경기도 일죽 부근 상공에서 뇌우와 우박을 만나 전방 부분의 레이더 덮개(레이돔)가 이탈되고 조종실 전면 방풍창이 깨졌다. 이때 자동 조종장치에도 이상이 생기며 자동 조종장치가 작동을 멈췄다. 우박을 맞은 항공기는 무려 32가지의 경고들을 ECAM 스크린에 띄워댔다.

조종사들은 속도조차 알아낼 수 없었고 방풍창이 깨지며 전방을 제대로 볼 수가 없었다. 간신히 김포국제공항 인근 상공까지 도달했지만 문제는 여기서 끝나지 않았다. 시야가 전혀 확보되지 않아 1차 착륙 때는 김포공항 활주로가 아닌 더 서쪽에 있는 계양산으로 돌진하게 되었고 이를 확인한 관제탑은 복행을 지시했다. 조종사들은 2차 착륙을 시도하며 ILS신호를 잡으려 했다. 하지만 이번에는 ILS가 먹통이 되며 신호를 잡지 못해 또다시 복행 해야 했다. 설상가상 비상연료마저 동나기 직전이 되었다.

결국 서울접근관제소는 최후의 방안으로 비정밀접근절차를 수행하기로 했다. 군 관제시설에는 정밀레이더 접근이 있지만 민간관제시설에는 정밀접근레이더가 설치되어 있지 않아 비정밀레이더 접근 밖에 대안이 없었다. 비정밀레이더 접근방식(no gyro, ASR접근 등)은 보통 전시에 공군 전투기가 미사일 또는 기관총에 피탄 되거나 악천후로 인해 계기착륙을 할 수 없는 상황에서 실시하는 절차이다. 이때 비정밀레이더접근은 관제사가 접근레이더를 확대해서 최종접근로의 중앙선을 맞추어 접근시키는 방식이다. 관제사는 약 5초에 한 번씩 조종사에게 항공기 위치를 활주로 중심선 방향으로 유도하고 접근단계에 따라 일정 수준의 고 도강하를 조치해 착륙 활주로로 유도하는 방식이다.

항공기는 세 번째 접근 때 겨우 활주로를 육안으로 확인했고 무사히 김포국제공항 14R 활주로에 착륙했다. 특히 승객 중 제주도로 수학여행을 다녀오던 리라초등학교 6학년 학생 170명과 인솔교사 7명이 탑승하고 있었는데 만약 8942편이 결국 큰 참사를 당했다면 이들은 청해진해운 세월호 침몰 사고 이전까지 전대미문의 최악의 수학여행 참사희생자로 기록될 뻔했다. 또한 대상자가 초등학생이라 더 심각했을 수도 있다. 물론 외국에서는 실제로 그런 일이 있었다.

이 사고로 기체의 일부가 파손되었지만, 승객 및 승무원 전원이 생존. 각 언론들과 여론이 천재지변의 위기상황에서 적절히 대응한 조종사를 찬사 했으나...

 

사고 5개월 뒤 찍힌 사고기, 같은 항공사의 보잉 737이 날아오르고 있다.

의혹

항공기 레이더는 우박 등 강수현상을 사전에 충분히 포착할 수 있으며, 이 경우 10~20마일 정도 거리를 두고 회피비행을 해 항공기의 안전을 확보하도록 하고 있어, 사고 항공기가 회피비행을 했는데도 사고가 일어났다면 좀처럼 이해하기 어려운 일이다.

사고를 겪은 제주발 김포행 아시아나항공 8942편 항공기 조종사는 경기도 오산 상공에서 강한 폭풍우나 우박과 천둥번개를 품고 있는 대규모 적란운을 미리 발견했고, 회피비행을 시도했음에도 강한 우박과 번개를 피하지 못했던 것.

사고 시각을 전후로 같은 항로를 비행한 4편 이상의 다른 항공기들은 모두 회피비행을 통해 이 적란운을 20마일씩 돌아서 안전하게 운행한 것으로 확인됐다. 나중에는 아예 오산 VOR에서 바로 부천 쪽으로 레이더 벡터를 해서 김포의 경우 14R 활주로로 유도했다. 기상청 확인 결과, 당시 사고 항로 상에는 오후 3시 45분 즈음부터 적란운이 높이 10㎞가량으로 거대하게 형성돼 있었으며, 이것은 항공기에 장착된 기상 레이더나 조종사의 육안으로 쉽게 확인이 되는 상황이었다. 즉, 다시 말해 조종사의 부주의가 제기되었다. 문제는 다들 확인하고 피해 가는데 이 비행기만 거기로 들어갔다는 것이다.

 

사고 조사 내용

사고조사는 국제민간항공조약에 의거하여 항공・철도사고조사위원회에서 사고 발생 접수 즉시 운항, 관제, 기상, 기체 등 분야 별 항공사고조사관으로 사고조사단을 구성하여 조사에 나서서 조종사가 뇌우에 진입하게 된 경위 및 우박을 맞은 이후 조치한 내용에 대하여 블랙박스 해독 등을 통하여 정밀분석 작업을 실시하였고 항공기 레이돔 덮개, 조종석 전방 방풍창이 운항에 심각한 영향을 줄 정도로 파손된 경위에 대하여는 항공기 설계 및 제작국인 프랑스 사고 조사 기구 등과 협조하여 조사가 진행되었다.

조사 결과, 사고 항공기 승무원들이 뇌우 회피를 위해 선정한 비행경로는 방향과 이격 거리가 충분하지 않았고, 회피비행을 하는 동안 뇌우에 대하여 충분한 주의를 기울이지 않았으며, 뇌우에 근접하였을 때 선택한 비행 방향이 부적절했음이 드러났다.

고로 뇌우에 주의를 기울이지 않았고 회피비행을 하면서도 충분한 거리를 확보하지 않은 것.

사고 당시 상공에는 두 개의 큰 비구름이 있었는데 항공기는 비구름을 완전히 돌아간 것이 아니라 구름 사이로 진입해 우박을 맞게 된 것이라고 한다. 이는 에어버스 A321의 운항지침인 "기상레이더의 자홍/빨강/녹색 경보지역에서 5~20마일을 이격해 운항하라"는 지침에 위배되는 운항이었다.

또한 항공기는 기상레이더로 구름을 관찰할 때 안테나 각도를 적절히 조절해야 했지만 레이더를 고정시켰으며, 비구름 속에서 속도를 270kn(500km/h) 정도로 유지해야 함에도 320kn(593km/h) 가량으로 운행하였는데, 자동추력장치와 자동비행장치가 단절된 이후 최대운용속도인 350kn(648km/h)에 가까운 346.4kn(641km/h)에 도달한 것으로 밝혀졌다.

 

사건재현영상

 

태풍이나 비가 많이 올때 호의주의보/경보 기준 및 행동요령

 

인명 피해가 가장 컸던 역대 최악의 지진

 

역대 최악의 지진- 리히터 규모 8이상