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과학

소닉붐 현상

최근 세종시, 공주 등지에서 쾅~하는 폭발음 신고가 급증하고 있다

이 폭발음의 원인은 '소닉붐 현상'(Sonicboom·음속 폭음)으로 확인됐다.

소닉붐 현상이란 물체가 공기중을 음속을 돌파해서 지나갈 때 발생되는 충격파가 지상에 도달했을 때 들리는 큰 폭발음이다.

보통은 전투기 같은 초음속 제트기의 초음속 비행 시에 발생한다.

단순히 초음속이기 때문에 폭발음이 발생하는 것이 아니라 물체의 초음속 이동 탓에 이동하는 물체 전면에 공기(매질)가 급격히 압축되었다가 폭발하듯이 팽창하면서 발생하는 소음이라 이해하는 게 맞다.

보통 소닉붐을 설명할 때 예시로 드는 이런 사진은 소닉붐이 발생할 때 일어나는 부차적인 현상이지, 소닉붐 그 자체는 아니다.

초음속과 아음속의 경계면에서 수증기 응축으로 이런 현상이 발생한다.

위의 그림에서 물체의 속도가 음속(Ma)보다 작을 때는 서브 소닉 즉 아음속 상태이며 물체 앞쪽의 공기 압축률이 적다.

하지만 물체의 속도가 음속과 같을 때는 퍼져나가는 음속의 속도(충격파)와 물체의 속도가 같아서 물체의 앞쪽으로 압축된다.

소닉붐은 Ma가 1보다 클 때 즉 충격파보다 물체가 더 빠른 속도로 이동할 때 발생한다.

이런 현상탓에 평시에 육지 상공에서는 초음속 비행이 금지되어 있다.

이번 소동은 누군가 규정을 무시했다고 보는 것이 타당하다.

 

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