습도가 고도에 미치는 영향

요즘 계속되는 맑고 푸른 날씨에 기분이 매우 좋습니다.
비가 많이 왔던 여름을 생각하면 지금의 연이은 맑은 날씨에 감사를 드리고 싶군요.
이번 달에는 대회의 출전과 개인 사정 등으로 기상 정보를 올리지 못한 것에 대해 너그러운 양해를 부탁드립니다.
말일인 오늘에서야 이렇게 올리는군요...
양해를 부탁드리는 뜻에서 비행기상에 대한 것 중 습도와 비행고도의 관계에 대한 내용을 함께 올리겠습니다.
이 글은 제가 개인적으로 집필해 놓은 글의 내용중 한 가지인데, 어떻게 보면 좀 전문적이고 이론적인 것들 중 한 가지이므로 일반 비행자 분들의 의식을 '행동이 아닌 입으로만 비행하는 사람'으로 만드는 것으로 작용하지 않을까하는 우려 때문에 이러한 내용은 올리지 않을까도 생각했지만 요즘 비행수준들이 많이 올라 판단력이 충분하시리라 믿고 올리겠습니다.
비행은 우선 시 되는 것이 실제 순간 순간의 상황에 대처할 줄 알고 감각적으로 매끄러운 비행이 되게 할 수 있는 감각능력이 안전과 비행효율에 있어 대부분을 차지하는 부분이고, 이론적인 부분은 실력이 그 이상이 되었을 때 더 완벽을 위하거나 비행의 큰 맥락의 결정을 할 때 도움이 되는 부분이기 때문입니다.
즉 이론부분이 필요이상 앞서가는 것은 자신의 비행발전에 마이너스로 작용된다는 것입니다.
서론이 좀 길었던 것 같습니다.
그럼 우선 주말의 기상을 예상해 보겠습니다.

11월의 첫날인 내일의 토요일 날씨는 맑은 날씨가 이어질 것으로 예보가 되고 있습니다.
일요일인 모레도 맑은 날씨가 이어지겠으며 저녁때가 되면서 조금씩 흐려지는 듯한 날씨가 될 것 같습니다.
풍향은 토요일과 일요일 모두 기본적으로 남서풍의 풍향이 될 것으로 예상이 되지만, 토요일은 남풍에 가까운 남서풍이 예상되며 일요일은 서풍에 가까워지는 남서풍의 성향을 보일 것으로 예상됩니다.
풍속은 토요일은 약할 것으로 예상되는 상태로 초속 3미터 이하로 예상이 되며 일요일은 토요일보다 조금 센 초속 3-5미터 정도가 될 것으로 예상되고 있습니다.
앞으로 당분간 서풍성 풍향에 대체적으로 맑은 듯한 날씨가 이어질 것으로 예보가 되고 있습니다.
중간에 비 소식이 약간 있지만 확률은 낮거나 비의 양이 적을 것으로 보입니다.
비행 고도는 당분간 높지 않은 날씨가 이어질 것으로 보입니다.
순한 듯한 기상에 비행확률이 높은 날씨가 이어질 것이므로 초중급자 분들과 일반 비행으로써는 부담 없는 날씨가 될 듯 하군요.

<<<<<습도와 상승응결고도>>>>>
여러분은 비행을 하면서 이용하게 되는 열기류가 따뜻한 날과 추운날 중 어떤 날이 높이 올라갈 수 있다고 생각을 하나요?
아마도 따뜻한 날이 높이 올라갈 수 있다고 생각하시는 분들이 많을 것으로 생각이 되는데 그렇지 않습니다.
그럼 추운 날이 많이 올라갈까요? 아쉽게도 그것도 아니랍니다.
우리는 열기류라는 것은 햇빛에 의해 데워져서 올라가는 것으로 알고 있고 그렇기 때문에 잘 데워질 수 있는 따뜻한 날이 당연히 높이 올라 갈 수 있을 것으로 생각이 되어질 겁니다.
하지만 잘 데워진다는 것과 높이 올라가는 것은 다른 문제라는 것을 말하고 싶은 것입니다.
잘 데워진다는 것은 열기류가 높이 올라갈 수 있는 조건과 무관하다고는 할 수 없겠지만, 엄밀히 말하면 자주 빨리빨리 발생할 수 있는 조건을 만들어 주는 것이지 높이 올라가는 조건이 되는 것은 아니라는 겁니다.
얼마만큼 높이 올라갈 수 있느냐에 직접적인 영향을 주는 것은 여러 가지 중 습도와 온도의 분포상태가 가장 큰 조건으로 작용합니다.
두 가지 모두 필요한 조건이 되어야만 하는 큰 부분이므로 어느 것이 더 중요하다고 말할 수는 없겠지만, 우리나라의 지리적 특성상 해양성 기후의 영향을 많이 받는 관계로 습도 변화의 비중이 많이 차지하므로 습도의 영향에 대한 내용을 말하고자 합니다.
열기류의 고도, 상승력, 크기, 발생빈도, 발생지역, 이탈지점등 열기류의 여러 가지 상태에 변화를 주는 조건들이라는 것은 굉장히 많지만 그 중에서도 고도와 관계된 것 중 다른 모든 것은 충족되었다고 가정한 상태에서의 습도와 고도와의 상관 관계에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
공기가 데워져서 상승을 하면서 기압이 낮아져 부피가 커지는 것을 단열팽창이라고 합니다.
공기는 주변에 있는 물질 중 열 전달율이 굉장히 낮은 대표적인 물질로써 보온재로 흔히 쓰여지며, 이것을 이용한 스치로폼등의 물건이 있습니다.
이처럼 데워진 공기가 지면을 이탈하게 되면 거의 열의 유입이나 방출이 없는 기압에 의한 부피변화만을 갖는 단열팽창이라는 것을 하게 되는 것입니다.
공기 중에는 여러 가지 물질 중 많은 열을 가질 수 있는 물의 성분이 포함되어 있으며, 온도 변화에 결정적인 영향을 주게되어 단열팽창은 다시 건조단열팽창과 포화단열팽창으로 나뉘게 됩니다.
우리는 열기류를 잡아서 올라가다 보면 구름에 도달하고, 거기에서 계속 구름 속으로 더 올라갈 수 있음을 아실 겁니다.
여기에서 지상에서 구름 밑면까지의 구간은 건조단열팽창 구간이 되는 것이며, 습도가 100퍼센트에 도달해서 작은 물방울이 형성된 구름 속에서의 추가적인 상승 구간은 포화단열팽창 구간이 되는 것입니다.
습도가 100퍼센트에 도달한 포화단열팽창 구간과 그 이하인 건조단열팽창 구간은 물리적인 변화 조건이 달라서 고도에 따른 온도변화가 다르게 나타나게 되므로 나누어서 생각을 해야 되는 것입니다.
그 중에서도 우리는 대부분 구름 이하의 구간을 비행하게되며, 구름 속으로 들어갈 수 있는 상황이 되어도 시야확보의 어려움이나 불규칙한 기류 흐름의 위험성을 가지고 있어서 특히 초중급자들은 구름에 들어가지 않기를 권장하고 있습니다.
그러므로 건조단열팽창 구간에서의 상황일 때에 다른 조건은 충족된 것으로 보고 습도에 따라 달라지는 상승응결고도 변화를 제 나름대로 대략적인 계산을 해서 데이터를 아래에 표의 형태로 나타내 보았습니다.

상승고도ㅣ 500이상 ㅣ 1000이상 ㅣ 1500이상 ㅣ 2000이상 ㅣ2500이상ㅣ3000이상
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필요습도ㅣ 80%이하 ㅣ 65%이하 ㅣ 50%이하 ㅣ 43%이하 ㅣ35%이하 ㅣ30%이하

표에서 보는 것처럼 예를 들어 1500 미터 이상을 올라가기 위해서는 다른 조건 외에 습도가 50퍼센트 이하의 조건이 필요하다는 것입니다.
물론 습도가 50퍼센트보다 높아도 1500 미터 이상의 고도 획득이 가능할 수도 있지만, 그것은 조건이나 온도 변화율이 다른 구름 속으로의 포화단열팽창 구간을 이용하는 등의 방법을 쓸 때입니다.
저도 가끔은 주변에 다른 기체가 없을 때 구름 속 포화단열팽창 구간의 상승 범위를 확인 차원에서 비행을 해보기도 하긴 합니다.
대부분 건조단열팽창 구간을 이용하고 또 그래야만 안전비행 확률이 높으므로, 구름 속 포화단열팽창 구간에 대한 데이터나 그에 대한 설명은 하지 않도록 하겠습니다.
괜히 확인해본다고 구름에 자주 들어가게끔 부추긴 결과를 초래해서는 안되기 때문이죠.
참고로 아래는 우리나라의 계절별 평균 습도 분포를 표로 한번 만들어 보았습니다.

계절 ㅣ 봄 ㅣ 여름 ㅣ 가을 ㅣ 겨울
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습도 ㅣ 60-65 ㅣ 75-85 ㅣ 70-75 ㅣ 65-70

습도에 따른 계절별 특성을 분석해 보면 봄은 사계절 중 습도도 가장 낮아 높은 고도의 비행 확률이 가장 높으며, 겨울동안 초목이 충분히 메마른 상태에 있으므로 따사로운 햇빛과 어우러져 열기류 발생의 주기가 빠른 계절이므로 거친 열기류를 충분히 다룰 수 있을 정도의 실력을 갖추신 분들의 장거리 도전 확률이 높은 계절입니다.
경험에 의하면 산맥으로 계속 이어진 코스가 아니라면 그 중에 100 킬로 이상을 위한 날씨는 몇 일이 안 되는 것 같더군요.
순수 바람만의 풍속이 초속 4-5미터 이상만 되어도 열기류와 어우러져 시시각각 시속 20킬로 이상의 변화폭을 갖는 거친 가스트로 작용하는 경우가 많으므로 많은 주의를 요합니다.
여름은 사계절 중 가장 습도가 높은 계절로 고도는 높이 올라갈 수 없지만 열기류가 부드러워 위험성이 많이 낮아 초보자들의 썸멀링 연습에 좋으며, 잘하시는 분들도 더 미세하고 작은 썸멀링 기량연마의 계절로 활용하신다면 비만 오지 않는다면 충분히 좋은 계절입니다.
구름이 900 근처에 생기는 경우가 많으므로 900 이하의 산에서 비행을 하시는 것이 좋을 것입니다.
가을은 흔히들 비행하기 가장 좋은 계절이라고 말씀하시는 것처럼 고도도 꽤 올라가고 열기류의 강도도 적당하면서 발생 빈도도 많은 계절입니다.
모든 것이 풍성하며 경치도 좋은 가을에 즐기는 비행을 많이 누리시기 바랍니다.
겨울은 습도의 분포로 보면 가을보다도 더 좋은 계절입니다.
날씨가 추워서 활동성이 많이 떨어지고, 하루 중 열기류의 활동 시간이 많이 짧아진다는 단점이 있지만 높은 고도의 비행이 가능합니다.
종합적으로 보면 저의 생각으로는 가을뿐 아니라 사계절 모두 비행하는데 있어 좋은 계절입니다.
여름은 비가 오는 날짜가 너무 많아 그것이 좀 심하긴 하지만요.

위의 내용들이 비행 발전에 있어 마이너스가 아닌 플러스로 작용되길 바랍니다.