기계적 난류

요약 기계적 난류는 바람이 지상의 물체나 산 같은 각종 지형지물을 지날 때, 그 물체의 주변에서 발생하는 불규칙한 흐름을 말한다. 지면이 거칠거나 장애물이 많은 곳일수록 마찰저항이 크므로 바람의 경사, 즉 풍속의 차이가 크게 나타나게 된다.

소용돌이가 섞인 매우 불규칙한 공기의 흐름을 난류라 하고, 비교적 규칙적인 상공에서의 공기의 흐름을 층류라고 한다. 대부분의 난류는 지표면의 기복 때문에 일어나므로 높이 1km 이하의 대기 경계층에서 발생한다.

 

기계적 난류는 바람이 지상의 물체나 산 같은 각종 지형지물을 지날 때 그 물체의 주변에서 발생하는 불규칙한 흐름을 말한다.

이것은 개울 한가운데에 놓인 돌을 보면 잘 알 수 있는데 물살이 빠를수록, 또 돌이 클수록 돌 뒤쪽으로 더 큰 소용돌이(와류)가 생기는 것을 알 수 있다. 바람도 물의 흐름과 똑같아서 돌 뒤에서 물이 일으키는 소용돌이와 똑같은 모양으로 난류가 형성되는 것이다. 이렇게 생성된 난류는 흐름의 뒤쪽으로 가면서 점점 작아지다가 결국 소멸되고 정상 흐름으로 되돌아 가게 된다.

기계적 난류를 파악하는 간단한 예를 들면 초속 5m의 바람이 불 때 10m 높이의 건물 뒤편에 생기는 와류지역의 길이는 5×10 = 50m 이다. 따라서 그 건물 뒤쪽으로 50m 이내로 접근하면 난류(와류)의 영향을 받게 되고 그 이상 떨어지면 안전하다고 할 수 있다.

기계적 난류는 중립의 안정도를 가진 바람이 강한 밤에 지배적이고, 이 때 바람은 수 초에 걸쳐 주기적으로 변화를 일으킨다. 기계적 난류는 지표면 위의 공기가 이동하기 때문에 일어나며, 건물의 위치 및 거칠기에 따라 영향을 받는다.
  
기계적인 난류가 강하게 일어날 조건은 지표면의 기복이 크고 풍속이 강할 때이다. 난류는 공기의 운동량을 수송하고, 지표면에서의 증발을 촉진하며 지표면의 열수송, 대기 오염 물질의 수송 등을 담당한다.