태풍은 어떻게 발생하는 것일까?

8월 31일 국제우주정거장(ISS)에서 우주인이 촬영한 태풍 힌남노 사진. 나사 지구관측소 홈페이지 캡처

따뜻한 바다 위에서 태어난 태풍은 엄청난 위력을 가집니다. 한 번 지나갈 때마다 큰 피해를 주고 있는 태풍은 어떻게 만들어지고 소멸되는 것인지 태풍의 일생과 원리에 대해 알아보겠습니다.

◆열대 바다는 태풍의 에너지원!
태풍은 강렬한 태양빛을 받는 남∙북위 5~25도 지역의 해수면 온도가 27˚C 이상인 열대 바다에서 만들어집니다.
태풍이 만들어지는 원리를 쉽게 이해하기 위해 냄비에 물을 끓일 때를 생각해 보겠습니다. 물이 끓으면 수증기가 되어 올라가지요. 마찬가지로 지구에서도 태양열을 가장 많이 받는 적도 부근의 바다와 공기가 데워지면 수증기를 많이 가진 공기가 위로 상승하게 됩니다. 이때 상승된 수증기는 차가운 공기와 만나 물방울로 변하고, 이 물방울들이 덩어리로 모여 태풍의 씨앗인 구름이 됩니다.
그런데 이때 수증기가 물방울이 되는 과정에서 상당한 열이 발생합니다. 구름에서 방출된 열은 주변 공기를 데워 공기와 수증기를 더 많이 위로 끌어올려 상승기류를 연속적으로 만들게 되는데요. 이 과정이 반복되면 구름이 수직으로 발달하는 적란운이 더 크게 발달해 마침내 태풍이 형성되는 것입니다.

​◆태풍의 소멸
태풍은 발생부터 소멸까지 1주일에서 길어야 한 달 정도밖에 걸리지 않습니다. 태풍은 따뜻한 바다를 에너지의 원천으로 삼는 만큼 육지에 들어서면 바다로부터 공급받던 수증기가 차단되고, 지표면과 마찰이 생겨 점차 약화됩니다.
또 태풍이 중위도로 북상하면 강력한 바람인 상층 제트기류와 만나게 되는데 이로 인해 태풍의 상층은 북동쪽으로 쏠리게 되고 하층은 하층대로 기존의 진로를 고집하면서 중심이 무너져 위력이 빠르게 약화되고 소멸되는 것입니다.

◆태풍의 중심에는 눈이 있어요.
적란운의 벽으로 겹겹이 둘러싸인 태풍의 중심에는 눈(Eye)이 존재합니다. 태풍 중심부의 기압이 너무 낮기 때문에 공기가 역류하여 하강 기류가 생기기 때문인데요. 눈 벽의 바깥쪽은 강풍과 폭우가 휘몰아치는 상황에도 태풍의 눈 내부는 구름과 바람이 없는 고요한 상태입니다. 눈의 크기는 보통 지름 30~65km로 대도시 두 개가 들어가는 정도로 위력이 강한 태풍일수록 눈의 크기가 크고 선명한 형태를 띠고 있습니다.

허리케인 도리안(Dorian, 2019)의 눈 내부. 미공군 기상정찰대 개럿 블랙(Garrett Black) 정찰 촬영. ⓒinside.com

◆태풍의 크기
태풍은 발생지를 떠나면서부터 거대한 공기 덩어리의 소용돌이로 발달합니다. 지구 자전에 의해 반시계 방향으로 회전하는 태풍은 작은 것이라도 지름이 200km 정도이고, 큰 것은 무려 1,500km나 되는데 이 정도 크기라면 태풍의 중심이 서울로 왔을 때 우리나라 전체를 덮고도 남을 정도가 됩니다. 또한 태풍이 싣고 다니는 물의 양은 수억 톤에 달하고, 에너지는 2메가톤의 수소폭탄을 1분당 한 개씩 터트리는 위력에 해당합니다.
하지만 이렇게 엄청난 에너지를 지구에 모두 쏟아붓는다면 지구 전체를 초토화시키고도 남겠지만, 다행히도 이 에너지의 거의 대부분은 태풍이 이동하는 데 쓰고 아주 적은 양만이 지면에 영향을 미칩니다.

◆포물선 궤도를 그리는 이유
태풍은 열대 해상에서 발생해 저위도에 남는 열에너지를 고위도로 이동시키려고 북쪽으로 올라가려고 합니다. 그래서 북상한다고 하죠. 그런데 이동경로를 보면 왜 포물선 궤도를 그릴까요? 그것은 위도 30도를 기준으로 바람의 방향이 달라지기 때문입니다.
저위도에서는 북동쪽에서 불어오는 무역풍이, 고위도에서는 남서쪽에서 불어오는 편서풍에 의해 태풍의 방향이 포물선을 그리는 것입니다.

◆진행 방향의 오른쪽이 더 위험해요!
태풍이 이동하고 있을 때에는 진행 방향의 오른쪽에 해당하는 부분에서 왼쪽보다 강한 바람이 붑니다.
태풍의 운동 방향을 기준으로 태풍의 오른쪽은 태풍의 회전 방향과 태풍의 이동 방향이 일치하기 때문에 바람이 강하게 부는 것입니다. 참고로 태풍에서 비가 많이 오게 되는 구역은 바람이 약해지면서 수증기가 몰려드는 9시에서 12시 사이 구간입니다.

◆가을 태풍이 왜 더 강력할까요?
태풍의 위치와 경로는 북태평양 고기압에 영향을 받습니다. 여름에는 북태평양 고기압이 오른쪽에서 강한 힘으로 존재하기 때문에 주로 중국, 대만 쪽으로 지나는 경우가 많지만, 초가을에는 북태평양 고기압이 약해지면서 태풍의 이동경로가 우리나라를 지나갈 확률이 높아지게 됩니다.
고수온 해역의 에너지를 계속 받으며 올라오는 태풍은 그 위력이 더 커지게 되는 것입니다.

◆발생지역에 따라 다른 태풍명칭
열대저기압이 어떤 지역에서 만들어지냐에 따라 태풍의 명칭이 달라집니다.
우리나라가 포함되어 있는 북태평양 남서부 주변에서 일어날 때는 타이푼, 태풍이라고 하고, 미국 쪽에서 발생하는 경우 허리케인, 그리고 인도양에서 발생할 경우에는 사이클론이라고 합니다.

◆태풍의 이름은 어떻게 지어질까요?
예전에는 자기가 싫어하는 정치가 등의 이름을 붙였으나, 2000년부터는 태풍의 영향을 받는 14개국에서 10개씩 제출한 총 140개의 이름을 5개 조로 나누어 순차적으로 붙입니다.
우리나라가 제출한 것은 개미, 나리, 장미, 미리내, 노루, 제비, 너구리, 개나리, 메기, 독수리가 있는데, 막강한 피해를 입힌 태풍의 이름은 유사 피해가 발생하지 않도록 퇴출시킨다고 합니다.

◆태풍의 순기능
태풍은 열에너지를 순환시켜 바다의 녹조와 적조 현상을 없애주기도 하고, 가뭄지역에 비를 뿌려주기도 해 지구의 청소부이자 도우미 역할을 합니다.