Sonic Boom

 

 

 

Sonic Boom 이라고 하여 많이 돌아다니는 사진중에 하나입니다.

위의 사진은 F/A-18 의 비행중에 많이 보여지는 사진인데, 정확하게 말하면 Sonic Boom 이 아니라 P.G. singularity 라고 불리우는 대기중의 수증기 Condensation Clouds (응축구름)입니다.  그 밖에 Vapor Cone, Shock Collar, Shock Egg 이라고도 하지요.  이렇게 불리는 것은 생긴 모양 때문입니다.   아래의 그림에서도 확인이 되시겠지만 비행기에서만 나타나는 현상이 아니거든요.

 

기체가 Transonic Speed 로 비행할 때 기체 주변을 흐르는 공기의 흐름이 음속을 돌파하여 생기게 되는 충격파와 함께 발생하게 되는 것으로 아직 그 발생원인에 대해서는 논란이 많이 있습니다.   주로 F/A-18 의 사진이 많이 보이는 이유도 해군용 전투기이기 때문에 바다 주변에서 비행하는 일이 잦고, 상대적으로 습한 대기중에 비행이 많기 때문에 자주 볼 수 있는 것입니다.

 

비행기 뿐 아니라 대형 폭발이라던가 우주선, 로켓 등 고속으로 비행하거나 급격한 압력변화가 있는 경우라면 어디든지 나타날 수 있는 현상입니다.

 

 

 

 

 

 

다시 Sonic Boom 으로 돌아와서...우리말로는 뭐라고 하는지 모르겠습니다만 굳이 번역을 하자면 "음속파" 쯤 되겠군요.

아무튼...이 Sonic Boom 은 비행기가 초음속으로 비행할 때 생기는 폭발음같은 소리를 말하는 것입니다.  자연현상에서도 번개가 칠 때 나는 천둥소리가 Sonic Boom 이라고 생각하시면 됩니다.  고전압으로 방전된 전기에 의해 대기가 고열로 팽창하는 현상을 일으키기 때문에 발생하는 소리이지요.

 

일반적으로 물체가 대기중을 통과할 때 지속적으로 그 물체의 주변으로 압력파를 발생하게 되는데 이 파형은 물결무늬처럼 발생한다하여 Bow Waves 라고 합니다.  이 물결파형은 음속의 속도로 지속적으로 발생하게 되고, 물체의 속도가 증가하게되면 그 압력파도 함께 증가하게 되어 결국 하나하나의 압력파가 합쳐지고 압축되는 과정에 까지 이르게 되어 결국 하나의 충격파, 곧 Sonic Boom 이 되는 것입니다.

 

이 순간의 속도가 바로 음파의 속도인  Mach 1, 즉 시속 1,225 km/h 이며 해발고도 Sea Level 이어야 하며, 상온상태에서 발생합니다.

Mach 1 로 기준을 만들 때의 조건일 뿐, Sonic Boom 은 언제 어디서나 물체의 고속 움직임에서 발생 할 수 있습니다.