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[과학톡톡] ‘그 바람’의 정체는 무엇일까?

 본교 학생이라면 누구나 그곳의 거센 바람을 맞아봤을 것이다. 60주년기념관과 5호관 사이에서 부는 강한 바람은 그 길을 지나는 학생들이 앞머리를 절로 움켜쥐게 한다.

 캠퍼스 내에서 강한 바람이 부는 곳은 흔치 않은데 왜 특정 위치에서만 강풍이 발생할까? 현상을 정확히 파악하기 위해 비슷한 현상이 발생하는 것으로 알려진 여의도공원을 살펴봤다.

 서울 고층 빌딩 숲 한가운데 위치한 여의도 공원은 약 7만 평에 이르는 대형 평지다. 공원 내에서 통상적으로 부는 바람은 분다고 느껴지지 않는 수준이다. 반면에 여의도 공원을 빠져나와 고층 빌딩 사이 좁은 도로에 서면 확연하게 풍속이 다름을 느낄 수 있다. 이 차이는 평지를 지나던 바람이 빌딩 사이에 몰리면서 풍속이 급격히 상승해 발생한다. 실제 측량을 하면 풍속이 약 2~4배 정도 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이 같은 현상을 소위 ‘빌딩풍 현상’이라고 한다.

 이를 과학적으로 설명하기 위해선 ‘벤츄리 효과’에 대한 이해가 필요하다. 밀폐된 통로를 가정하자. 유체가 넓은 통로를 지나다가 좁은 통로를 통과할 때, 유체의 압력이 상대적으로 감소하고 속도는 증가하는 효과를 벤츄리 효과라고 한다. 즉, 유체가 넓은 공간에 있다가 좁은 공간을 통과하는 상황에서 대체로 유체의 속력이 빨라진다는 것이다.

 벤츄리 효과를 적용하면 빌딩풍 현상을 이해할 수 있다. 바람이 건물에 부딪히면 건물을 따라 지표면으로 강하하고 좁은 공간으로 내려오면서 속도가 빨라진다. 그 결과 건물과 건물 사이에서 강풍이 발생하는데 이런 바람을 빌딩풍이라 한다.

 여의도공원의 사례를 본교 60주년기념관과 5호관에 적용해보자. . 60주년기념관과 5호관 앞에는 정석학술정보관을 따라 정문까지 넓은 평지가 조성돼있다. 또한 본교는 서해와 불과 3km 정도 밖에 떨어지지 않은 곳에 위치하고 있다. 학교 일대가 해풍의 영향을 받아 내륙 지역보다 1m/s에서 2m/s 정도 높은 풍속을 보인다. 결과적으로 학교 평지의 풍속이 내륙의 평지 풍속보다 높아 도심보다 더 강한 빌딩풍이 발생한다.

 인경호는 60주년기념관과 가까운 위치에 있음에도 풍속이 5호관 부근의 풍속에는 미치지 못한다. 이는 통로 폭의 차이에서 비롯된 것으로 추정된다. 충분한 폭을 확보하고 고층 건물이 없는 학생회관 쪽은 ‘벤츄리 효과’에 의한 풍속 변화가 상대적으로 적게 발생하는 것이다. 지상 15층 건물인 60주년기념관과 5호관 사이 좁은 인도는 ‘벤츄리 효과’에 의해 바람이 빠르게 통과해 그곳을 지날 때마다 강풍을 맞게 되는 것이다. 유체역학의 아름다움을 직접 경험하고 싶다면 언제든 그곳을 찾아가 보도록 하자

김범성 기자  12161416@inha.edu

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