이미지 출처: 픽사베이
하늘을 올려다보면 어떤 비행기는 길게 흰 줄을 남기고 지나가고, 어떤 비행기는 아무 흔적도 없이 사라진다. 같은 하늘을 나는 비행기인데도 이런 차이가 생기는 이유는 무엇일까.
답은 의외로 단순하다. 이 흔적은 비행기의 문제가 아니라 공기의 상태에서 결정된다.
흰 줄의 정체, 비행운
비행기 뒤에 생기는 흰 줄은 흔히 연기처럼 보이지만, 실제로는 그렇지 않다. 이것은 비행운(응결 흔적, contrail)이라고 불리는 것으로, 작은 얼음 결정들의 집합이다.
비행기는 매우 높은 고도를 날기 때문에 주변 공기는 극도로 차갑다. 이때 엔진에서 배출된 배기가스 속 수증기가 주변 공기와 섞이면서 응결해 얼음 결정으로 변한다 그 결과 눈에 보이는 하얀 선이 만들어진다.
여기서 중요한 조건은 두 가지, 충분히 낮은 온도와 충분한 습도다. 온도가 낮아야 수증기가 얼음으로 변할 수 있고, 습도가 있어야 응결이 일어날 수 있다.
비행운이 생기지 않는 경우
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이제 반대로 생각해보면 답이 더 명확해진다. 조건이 하나라도 부족하면 이 흰 줄은 만들어지지 않는다.
먼저 공기가 건조한 경우다. 수증기가 퍼지더라도 응결할 물 분자가 부족하기 때문에 눈에 보이는 형태로 남지 않는다.
또한 온도가 충분히 낮지 않은 경우에도 흔적은 생기지 않는다. 이때는 수증기가 얼음으로 변하지 못하고 그대로 확산되어 사라진다.
즉, 같은 고도를 나는 비행기라도 어떤 공기를 통과하느냐에 따라 비행운이 보이기도 하고, 보이지 않기도 한다.
비행운이 오래 남는 이유
흰 줄이 생긴 이후의 모습도 공기에 따라 달라진다. 공기가 매우 차갑고 습한 경우, 형성된 얼음 결정은 쉽게 사라지지 않고 점점 퍼지면서 길게 남는다.
반대로 공기가 건조하거나 상대적으로 따뜻하면, 이 흔적은 빠르게 흩어져 금방 사라진다.
그래서 어떤 날에는 하늘에 긴 흰 줄이 계속 이어지고, 어떤 날에는 금세 흔적조차 보이지 않게 된다.