운항 중인 항공기에 피해를 주는 낙뢰 발생은 주로 여름철에 집중된다.

이러한 낙뢰는 대기 불안정에 따른 비구름인 뇌적운에서 발생한다.

최근에는 이상기후로 인한 국지성 집중호우로 낙뢰의 발생빈도가 과거에 비해 점차 증가하는 추세다.

지구상에는 매초 100개정도의 낙뢰가 발생하고 있다고 한다.

낙뢰의 전압은 10억 볼트이며 전류는 5만 암페어로, 발생하는 열도 태양의 5배나 되는 2만~3만도라고 한다.

그 위력도 대단하고 높은 온도에 의한 공기의 순간적인 팽창이 충격파를 일으켜 천둥소리를 내는 것이다.

최초의 낙뢰에 의한 여객기 사고는 독일의 힌덴부르그 비행선 화재 사고다.

비행 중 낙뢰를 맞은 독일의 힌덴부르그 비행선은 낙뢰에 의한 기체의 화재가 연료탱크로 전이되면서 연료탱크가 폭발해 추락했다.

근래에 들어와서 항공기들이 낙뢰보호장치를 장착하게 된 것은 1963년 12월 팬암 여객기의 번개에 의한 추락사고에서 기인한다.

당시 메릴랜드 상공을 날고 있던 팬암 항공기의 날개를 번개가 직접 때리자 날개의 연료탱크가 폭발했다.

조종사는 구조요청을 했으나 항공기는 이내 추락했고 탑승객 전원인 81명이 숨졌다.

이 사고로 미국 연방항공청은 항공기의 낙뢰로 인한 추락방지 대비책을 검토하기 시작했다.

이후 미국 상공을 운항하는 민간항공기에는 낙뢰사고를 방지하는 방전장치의 부착을 의무화했다.

지금은 세계의 거의 모든 민항기가 방전장치로 인해 번개의 위험 없이 운항하고 있다.

거의 모든 항공기는 적어도 1년에 1~2회는 운항 중 낙뢰를 맞는다고 하나, 실제로 항공기가 추락하거나 승객이 부상을 입은 경우는 거의 없다.

비행 중 항공기가 낙뢰를 맞아도 승객은 거의 모르고 넘어가는 경우가 대부분이다.

항공기는 비행 중 대기와의 마찰로 기체에 정전기가 생긴다.

이 정전기가 계기나 통신 기기에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 항공기에는 정전기 방전장치가 장착돼 있다.

정전기 방전장치는 길이 10cm, 굵기 1cm의 막대 모양이다.

비행 중에 번개를 맞아도 이것이 피뢰침 역할을 하기 때문에 기체에 큰 피해는 없다.

일반적으로 항공기 동체표면은 전기 전도성이 아주 좋은 알루미늄 합금으로 만들어져 있지만, 최근에는 전도성이 없는 복합소재를 많이 사용한다.

낙뢰에 맞으면 화재의 위험이 있으나 대신에 전기가 흐를 수 있도록 전도성 섬유나 쇠그물망 같은 것을 덮어 씌워 넣고 있어 정전기나 낙뢰로부터 대비한다.

그 중에서도 기체의 제일 앞부분에 있는 둥근 모양의 덮개 안에는 기상 레이더 안테나가 전파를 발사하고 수신할 수 있도록 비금속 물질로 만들어져 있다.

이곳에는 번개를 맞을 때 전기가 동체 쪽으로 흐를 수 있게 표면에 전도성 띠를 일정 간격으로 설치해 놓고 있다.

덕분에 비행기가 낙뢰를 맞는다면 전류는 항공기 표면을 따라 주 날개와 꼬리 날개, 방향타 등 세 곳에 설치된 정전기 방전장치(static discharger)로 흘러서 대기 중으로 흘러 나가도록 설계됐다.

일례로 B747 점보기에는 이 방전장치가 모두 57개나 장착돼 있다.

항공기는 번개를 한두 번 맞아도 괜찮지만 연속적으로 맞으면서 비행하게 되면 결과적으로 비행기 동체 리벳부분에 순간적인 전기 스파크에 의한 항공기 표면에 그을음이 생기고, 표면이 벗겨지는 흔적이 남을 수도 있다.

최근 복합소재의 사용은 항공전자장비의 입장에서는 바람직한 것이 아니다.

일반적으로 복합소재는 금속재에 비해 전기저항이 증가하므로 낙뢰 전류가 관통될 때 전금속제 항공기보다 더 큰 기전력을 유발 할 수 있다.

항공전자 장비를 보호하기 위한 보다 철저한 대비가 필요하다.

항공기체에 복합 소재가 많이 채용된다는 것은 낙뢰 간접영향에 대한 위험도가 증가하는 것을 의미한다.

아무리 낙뢰에 대한 위험이 예방돼 있다고 해도 여름철 낙뢰와 동반되는 뇌우에 의한 터뷸런스, 우박과 저고도의 마이크로버스트 등 악기상은 여전히 항공기 운항에 큰 위험 요소로 대두되고 있다.

운항관계자들이나 조종사들은 예상되는 악기상 조건을 비행계획에 반영시켜 하절기 안전운항에 대비해야 하겠다.