화산 벼락이 발생하는 주요 원인은 무엇인가요?

Question

거대한 화산이 폭발하여 하늘로 검은 재가 치솟을 때, 먹구름도 없는 화산재 기둥 내부에서 수많은 번개가 번쩍이는 무서운 화산 벼락이 발생합니다. 화산 벼락이 발생하는 주요 원인은 무엇인가요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

화산 폭발 시 먹구름 없이도 화산재 기둥 속에서 번개가 번쩍이는 현상을 화산 벼락 또는 화산 번개라고 합니다. 이 현상의 핵심 원인은 화산 분출물들이 상공으로 분출되는 과정에서 일어나는 강력한 정전기 발생과 전하의 분리 때문입니다. 주요 원인에 대해 설명해 드릴게요.

화산 벼락은 분출물의 정전기 발생과 전하 분리 현상으로 인해 나타납니다. 화산이 폭발할 때 마그마가 부서지며 전하를 띠는 동시에, 상공으로 치솟는 화산재 입자들이 서로 격렬히 충돌하고 마찰하면서 엄청난 정전기가 생성됩니다. 또한 높이 상승한 화산재 구름 내부의 수증기가 얼어붙으며 얼음 입자들과 충돌해 전기가 추가로 축적됩니다. 이렇게 만들어진 전하 중 무거운 입자와 가벼운 입자가 상하로 분리되면서 구름 내부에 강력한 전위차가 형성되고, 이것이 대기의 절연 한계를 넘어서는 순간 방전이 일어나며 벼락이 치게 됩니다.