비행기는 어떻게 인공 구름을 만들어낼까?

 비행기는 어떻게 인공 구름을 만들어낼까?

지상에 있던 공기가 따뜻해지면 상승하게 되며, 상공에서 공기가 차가워지면 구름이 만들어집니다. 스케일이 큰 자연현상처럼 보입니다만, 비행기 같은 인공물도 구름을 만들어낼 수가 있습니다. 비행기 한대가 하늘을 지나가면, 아무것도 없었던 하늘에 길고 하얀 선이 그려집니다. 비행기운이라고도 불리우는 이 구름은 때로는 나타났다가 곧바로 사라지는 경우도 있지만, 비행기가 지나간 후 한참 뒤에도 계속 남아있기도 합니다. 이는 대기중에 떠돌아다니는 물체나 상태에 따라서도 달라집니다. 

모든 구름은 물이 공기중에 증기농축된 시점에서 발생하며, 극소량의 물방울이나 빙결에 의해서도 만들어집니다. 물분자는 기본적으로 공기중 어디에서든 가스 상태로 떠돌아다니며, 다른 물질과 부딫치곤 합니다. 그러나 대기중에 있던 이러한 물분자가 대량으로 한 장소에 집결하여 물방울이 형성되는 것은 드문 현상입니다. 대개는 대기 중에 있는 다른 물체와 찰싹 달라붙게 되는데, 그 물체가 바로 구름응집핵(Cloud condensation nuclei)입니다. 먼지, 플랑크톤, 박테리아 등이 주로 그 구름응집핵이 되는 것이죠.

다만, 대부분의 분자는 지상에서 가까운 장소에서 형성되며 이 중 우연히 하늘 높이 날아간 분자들이 구름의 일부가 되는 것이죠. 다만, 거의 대부분은 상공에서 오래 버티지 못하고 자연 소멸하고 맙니다. 한편 비행기는 연료를 태워 힘을 만들어내는 연소 엔진의 힘으로 하늘을 날고 있습니다. 효율이 높은 제트엔진이라도 그을음이 생기게 하는 미연소탄소를 배출합니다. 이에 더해 매우 작은 금속입자나 황, 질소화합물을 배출하며 바로 이들이 구름응집핵 역할을 하는 것이죠. 즉, 비행기에서 배출되는 배출물에 물분자가 달라붙어 우리 눈에 보이는 비행기 구름이 만들어지는 것입니다. 

만약 비행기 후면의 공기가 너무 뜨겁거나 건조한 상태라면 물분자가 동결함과 동시에 승화되므로, 비행기 꽁무니에 생기는 비행기운의 수명이 짧아지게 됩니다. 반대로 기온이 낮거나 습도가 높은 경우에는 비행기운의 수명이 길어질 뿐만 아니라 더욱 거대한 구름으로 발전하기도 합니다.

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