d라이브러리

“이번 가을에도 태풍이 왔군.”
“날아갈 만한 물건은 미리 다 들여놓고, 문단속도 다 했습니다, 꿀록 탐정님!”
태풍을 맞이할 준비를 끝낸 꿀록 탐정과 개코 조수가 여유롭게 간식을 먹으려고 할 때였어요. 누군가가 다급하게 문을 두드렸어요.
“여기 무슨 일이든 해결해주는 꿀록 탐정님 계십니까?”

동화마을에 무슨 일이?

태풍에 날려온 도로시가 고향으로 돌아가려면?

“저는 도로시예요. 큰 태풍이 온다는 일기 예보를 보고 집에서 토토를 끌어안은 채 꼼짝하지 않고 태풍이 지나가기만을 기다렸어요. 그런데 태풍이 집을 통째로 날려 보냈지 뭐예요….”
울상이 된 도로시를 함께 온 일행이 위로했어요. 가만 보니 도로시 일행은 좀 독특했어요. 
“허수아비에, 사자, 양철 나무꾼까지? 이분들은…. 함께 온 친구신가요?”
“네, 고향으로 돌아가는 걸 도와줄 친구들이에요. 똑똑하기로 유명한 북쪽 마녀에게 물어봤더니, 이곳에 날려왔을 때처럼 큰 태풍을 찾아야 고향으로 돌아갈 수 있다고 했거든요. 친구들도 각자 갖고 싶은 것이 있는데, 북쪽 마녀가 태풍을 찾다 보면 친구들이 갖고 싶은 것도 찾을 수 있다고 해 함께 움직이기로 했어요.”
꿀록 탐정은 그제야 모든 것을 알겠다는 듯 고개를 끄덕였어요. 
“그리고 북쪽 마녀가 큰 태풍을 찾으려면 저를 만나라고 말했겠군요. 잘 오셨습니다. 제가 바로 무슨 일이든 해결해 드리는 꿀록 탐정이죠!”
도로시와 허수아비, 사자, 양철 나무꾼은 희망에 가득 찬 눈빛으로 꿀록 탐정을 바라봤어요. 
“자, 그럼 우리 태풍을 찾으러 떠날까요?”

통합과학
개념 이해하기

강한 바람과 많은 비를 몰고 오는 열대성 저기압 ‘태풍’

태풍은 열대 지역에서 생겨난 저기압의 한 종류예요. 우리나라와 일본에서는 초속 17m보다 빠른 것을 태풍이라고 부르지요. 주로 태평양 남서부에서 발생해 북쪽으로 올라온 태풍이 우리나라를 찾아요.

그렇다면 태풍은 어떻게 생겨날까요? 열대 바다에서 바닷물과 바다 근처의 공기는 태양에너지를 받고 달아올라 대량으로 증발해요. 이들 공기는 주변 공기보다 밀도가 낮아 하늘 높이 올라가고, 그러면 ‘열대성 저기압’이 되어 두터운 구름이 만들어지지요. 이렇게 만들어진 저기압은 위도가 30°보다 낮은 지역에서는 무역풍●을 따라 서서히 북서쪽으로 올라와요. 이때 따뜻한 바다에서 수증기를 공급받아 세력이 더 강해지면 태풍이 되지요. 북쪽으로 올라오던 태풍이 위도 30° 이상에 다다르면 편서풍●의 영향을 받아 북동쪽으로 방향을 틀어요. 우리나라는 편서풍이 부는 위치에 있어, 이때 태풍과 만나면 강한 바람과 많은 비가 내리게 되지요. 

태풍은 여름부터 가을인 10월까지 찾아와요. 지난해 9월엔 우리나라에 ‘마이삭’과 ‘하이삭’이라는 태풍이 왔어요. 우리나라를 직접 지나가는 가을 태풍은 1년에 평균 채 1개도 되지 않아요. 하지만 지구 온난화로 2016년부터는 매해 우리나라 근처를 지나가는 가을 태풍의 영향을 받고 있지요.
태풍은 만들어지는 지역에 따라 다양한 이름을 가져요. 대서양 서부에서 만들어지면 허리케인, 인도양에서는 사이클론, 오스트레일리아 북동부에서는 윌리윌리라고 부른답니다.

● 무역풍 : 위도 30° 이하에서 항상 동쪽에서 서쪽으로 부는 바람.
● 편서풍 : 위도 30° 이상에서 항상 서쪽에서 동쪽으로 부는 바람.

통합과학 넓히기

성층권에도 구름이 생길 수 있어요

태풍을 옆에서 보면 두꺼운 구름이 기둥처럼 위아래로 길게 뻗어 있어요. 특이한 부분은 가장 위쪽인데요, 보이지 않는 천장이 있는 것처럼 구름이 위로 더 올라가지 못하고 편평하죠. 

태풍의 위쪽이 편평한 것은 대기권의 특징 때문입니다. 지구의 대기권은 아래쪽부터 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 구분돼요. 지표면과 맞닿은 대류권은 낮은 곳은 기온이 높고, 높은 곳은 기온이 낮아 대류 현상이 자유롭게 일어나요. 이 대류 현상을 따라 수증기가 이동하면서 다양한 기상 현상이 일어나지요. 반면 대류권 바로 위의 성층권은 정반대예요. 성층권은 높이가 올라갈수록 온도가 올라갑니다. 따라서 공기가 안정적인 상태에 머물러요. 또한 수증기의 양도 적죠.

구름은 공기 흐름이 활발한 곳에 수증기가 많아야 만들어집니다. 하층에서 따뜻하게 데워진 수증기가 높은 곳에서 차갑게 식어 물방울로 응결돼야 하지요. 그래서 지금까지는 공기가 안정되고 수증기가 적은 성층권에서 구름이 만들어지지 않는다고 알려졌어요. 

그런데 9월 10일, 미국 스탠퍼드대학교 지구시스템과학과 모건 오닐 교수팀이 두꺼운 구름이 대류권에서 성층권으로 수증기를 쏟아부어 구름이 만들어질 수 있다는 연구를 발표했어요. 최근 관측에서 성층권에도 수증기가 적게나마 있다는 점이 밝혀졌죠.

연구팀은 성층권의 수증기가 어떻게 대류권에서 올라왔는지 알아내기 위해, 레이더 관측과 수학적인 계산을 이용해 성층권과 맞닿는 구름을 가상으로 만들어 실험했어요. 그 결과, 두꺼운 구름으로 높은 벽이 만들어지면 벽 안쪽에 아주 강한 압력이 생겨 대류권에서 성층권으로 수증기가 넘어갈 수 있는 통로가 만들어진다는 사실을 알아냈어요. 연구에 참여한 미국 하버드대학교 지구 및 행성과학부 제시카 스미스 교수는 “구름을 물리학적으로 이해해 수증기가 대류권과 성층권을 이동하는 원리를 설명했다”며 “앞으로 어떤 기후 조건이 수증기의 이동에 영향을 주는지를 알아봐야 할 것”이고 말했답니다.

에필로그

“찾았다!”
꿀록 탐정과 함께 위성 영상을 보던 허수아비가 소리쳤어요. 결국은 강한 바람과 거센 비를 몰고 오는 태풍을 찾아낸 거지요. 양철 나무꾼은 도로시의 손을 꼭 잡아줬어요. 
“정말 거대하고 강한 태풍이네요….” 
거대한 태풍 앞에서 겁을 먹어 머뭇거리는 도로시의 등을 사자가 토닥였어요. 이젠 집에 돌아갈 수 있다고 용기를 준 거지요. 똑똑하고 따뜻하고 용기 있는 친구들 덕에 도로시는 무사히 고향으로 돌아갈 수 있게 됐어요. 꿀록 탐정과 개코 조수는 멀어지는 도로시와 태풍을 보며 오래오래 손을 흔들었답니다.