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제주 이야기

카르만 볼텍스(Karman Vortex)에 대해서 알려드립니다.

by 운좋은사람 2022. 2. 17.
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카르만 볼텍스에 대해서 들어보셨나요? 생소한 용어이지만 자세히 보면 우리 일상생활에서 한번쯤은 접해본 현상 입니다. 신기한 현상인 카르멘 볼텍스에 대해서 알려드리겠습니다.

 

 

 

카르만 볼텍스(Karman Vortex) 현상

미국 물리학자인 T. von 카르만이 발견한 유체역학 현상인데 발견자의 이름인 카르만을 따라서 카르만 볼텍스 현상이라고 불립니다. 카르만 볼텍스 현상은 기둥 모양의 물체를 적당한 속도로 움직이면 균일한 흐름속에서 소용돌이가 생기는 현상 입니다. 무슨 내용인지 어렵죠? 쉽게 말해 둥근 물체 뒤 양쪽으로 와류(소용돌이)가 생기는 현상 입니다. (아래 사진을 보면 쉽게 이해가 가실거에요)

 

카르만 볼텍스 움직이는 사진
카르만 볼텍스 현상

 

 

 

 

스포츠에서 카르만 볼텍스 현상

카르만 볼텍스 현상은 스포츠에서 종종 볼 수 있습니다. 축구에서는 호날두의 무회전 킥, 야구에서는 너클볼이 카르만 볼텍스 현상의 대표적인 예시 입니다. 앞서 이야기한것을 적용해 보면 축구공, 야구공 같은 둥근 물체가 회전없이 날아갈때 마주 오던 공기가 뒤로 흐르면서 공 뒤 양쪽으로 소용돌이가 번갈아가면서 생기고 이것의 영향으로 공의 움직임은 불규칙해지는 겁니다.

 

무회전 킥과 카르만 볼텍스 현상

 

 

무회전 킥과 카르만 볼텍스 현상
무회전 킥과 카르만 볼텍스 현상

 

 

 

기상현상으로 나타나는 카르만 볼텍스 

아주 드물게 카르만 볼텍스는 기상현상으로 나타나는데 전세계에서 우리나라 제주도에서 자주 관측 됩니다. 앞서 설명 했듯이 카르만 볼텍스 현상이 발생하려면 둥근 물체(공 또는 기둥)이 필요하고 이 물체를 빠르게 통과하는 공기가 필요 합니다. 둥근 물체는 우리나라에서 가장 높은 한라산이고 빠르게 통과하는 공기는 대한해협을 지나는 제트기류 입니다. 즉 한라산에 대한해협을 지나는 제트기류가 만나서 카르만 볼텍스 현상이 생기는 겁니다. 골키퍼가 무회전킥을 예측할 수 없듯이 제주도 기상현상을 종잡을수 없는 이유가 여기에 있기도 합니다.

 

카르만 볼텍스 제주카르만 볼텍스 제주
제주도에서 발생한 카르만 볼텍스

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