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보퍼트 풍력계급
보퍼트 풍력계급(Beaufort wind scale, Beaufort wind force scale, Beaufort風力階級)은 세기에 따라 0에서 12까지의 13등급으로 나눈 바람의 등급을 말한다. 1805년에 영국의 제독 보퍼트가 고안하였던 것으로, 원래는 해상용이었으나 오늘날에는 기상통보 따위에 널리 쓰인다.
개요
보퍼트 풍력계급은 주로 해상의 풍랑 상태를 기초로 하여 만든 풍력계급으로 후에 육상에서도 사용할 수 있도록 고안되었다. 즉, 영국의 보퍼트가 고안한 것으로 풍속계가 만들어지기 이전에 파도, 연기, 나무 등으로 바람의 속력을 추정하는 계급을 말한다. 총 13등급으로 나누었는데 각 계급의 풍속은 일정하지 않았다. 1805년 영국의 프랜시스 보퍼트(Sir F. Beaufort)가 고안한 풍력계급이다. 처음에는 해상의 풍랑 상태로부터 분류되었으나, 후에 육상에서도 사용할 수 있도록 만들어졌다. 현재의 풍력계급은 1964년에 개정된 것으로 계급 13 이상이 삭제됨에 따라, 계급 12에 해당하는 풍속에 상한이 없어졌다. 등급 12(허리케인급)의 경우, 풍속 120km/h, 평균풍속 148km/h, 파고 14m이다. 등급 0인 경우, 풍속 0km/h, 평균풍속 0km/h, 파고 0km/h이다.[1][2][3]
보퍼트 풍력계급은 19세기 초에 영국의 해군 제독 보퍼트가 고안하여 풍속계가 일반화하기 전에 사용하였다. 연기가 똑바로 올라가는 정온 상태를 0으로 하고, 태풍에 동반된 심한 폭풍을 12로 하여 13등급으로 나누었는데, 범선시대의 군함에 사용되는 돛의 양, 얻어지는 범선의 속도, 바람 등의 관계로부터 만들어지므로 각 계급의 풍속은 일정하지 않았다. 그 후 영국 및 국제기관에서 상당 풍속을 결정하고, 육상풍에서도 사용할 수 있도록 개량되었다. 현재의 보퍼트 풍력계급은 1962년 세계기상기구(WMO)가 결정한 것으로, 계급 B와 상당 풍속 V 사이의 관계는 경험식 V=0.836 ·B3/2으로 나타낸다.[4]
역사
보퍼트 풍력계급은 1805년 당시 영국 해군 제독 겸 수학자였던 프랜시스 보퍼트(Francis Beaufort)가 만들었고, 고안자인 보퍼트의 이름을 따서 '보퍼트 풍력 계급'으로 명명되었다. 보퍼트 풍력계급이 사용되기 이전인 19세기 초 영국 해군 관리들은 기상 관측을 시작하였으나, 관측 규칙이 제대로 정해지지 않아 관측 자료들이 주관적이었다.
보퍼트 풍력계급은 13개의 계급(0부터 12까지)으로 나뉘어 있다. 초기 보퍼트 풍력계급을 매길 때 풍속을 가지고 계급을 매기지 않았고, 사령선의 선원들이 직접 바람을 느끼거나, 돛을 이용하여 보퍼트 풍력계급을 매겼다.
1830년대에 풍속계를 사용하여 영국 해군 배의 항해 일지에 보퍼트 풍력계급을 사용하여 바람을 기록하게 되었고, 1850년대에 일반 배의 항해 일지에도 보퍼트 풍력계급을 사용하게 되었다. 1906년에 증기 여객선이 등장하면서, 바다 상태를 표기하게 되었는데 예전의 관측 방식인 돛을 이용하지 않았고, 인근 육지의 관측 자료를 바탕으로 보퍼트 풍력 계급으로 표현하였다. 1923년에 보퍼트 풍력 계급은 표준화되었고, 영국 기상청의 관리였던 조지 심프슨이 육상 상태를 바탕으로한 보퍼트 풍력계급을 고안하였다. 그 후 기상학자들은 보퍼트 풍력계급의 단점들을 수십 년동안 조금씩 보완하였다.
오늘날, 많은 나라는 풍속을 표현할 때 보퍼트 풍력계급 대신에 국제단위계인 m/s와 km/h을 사용한다. 그러나 악기상 상황이 발생할 때에는 가끔씩 보퍼트 풍력계급을 사용하기도 한다.
1946년 한때, 보퍼트 풍력계급은 13계급에서 17계급으로 늘려서 사용했으나, 17계급의 보퍼트 풍력계급은 열대저기압과 같은 특별한 상황에 사용한다. 오늘날 17계급을 사용하는 국가는 중화민국과 중화인민공화국이고, 일반적인 상황이 아닌 태풍이 영향을 줄 것이라는 예보가 있을 시에만 사용한다.
보퍼트 풍력계급은 다음과 같은 경험식으로 구할 수 있다. (V는 상당 풍속, B는 계급이다.
= 0.836 m/s
보퍼트 풍력 계급은 영국 BBC 제4 라디오의 해상 예보에서 사용하고, 중화인민공화국, 중화민국, 홍콩, 마카오에서도 이 계급을 사용한다. 중화민국에서는 보퍼트 풍력계급을 17단계로 사용하고, 중화인민공화국에서도 종전 13단계에서 몇 개의 계급이 더 추가된 보퍼트 풍력 계급을 사용한다. 홍콩과 마카오에서는 보퍼트 풍력 계급의 표준 계급(13단계)을 사용한다.
미국에서는 보퍼트 풍력계급 6이나 7일 경우에 "소형 선박 주의보"(Small craft advisory)를 발표하고, 계급 8이나 9일 경우에는 "강풍 경보"(Gale warning), 계급 10이나 11일 경우에는 "폭풍 경보"(Storm warning)(열대저기압이 접근하고 계급 8에서 11일 경우에는 "열대폭풍 경보"(Tropical storm warning)를 발표한다.), 허리케인이 접근하고 계급 12 이상일 경우에는 "허리케인 경보"(Hurricane warning)를 발표한다.[1]
계급
- 계급 0/고요 : 고요(calm)는 풍력계급 0의, 바람이 없는 상태를 말한다. 10분간의 평균 풍속이 초속 0.0~0.2ｍ며 육지에서는 연기가 똑바로 올라가고 바다에서는 수면이 잔잔하다. 사람의 눈으로 바람을 관측할 때 사용하는 보퍼트 풍력계급 0에 해당하며, 해면이 잔잔하고 육상의 연기가 수직으로 올라간다. 해상에서는 해면이 잔잔하여 마치 기름을 흘린 듯하고, 육상에서는 연기가 수직으로 올라간다. 보퍼트 풍력계급은 원래 해상의 상태를 관찰하기 위해 만들어졌으나 육상의 바람 관측에도 이용되고 있다. 그러나 이것은 사람의 눈으로 바람을 관측할 때 주로 쓰이며 오늘날 풍향과 풍속은 일반적으로 기계가 측정한다.
고요에 대해 자세히 보기 - 계급 1/실바람 : 실바람은 풍력계급 1의 바람을 말한다. 10분간의 평균 풍속이 초속 0.3~1.5ｍ며, 연기의 이동에 의하여 풍향을 알 수 있으나 풍향계는 움직이지 않는다. 실바람은 골짜기에서 부는 바람이다. 또는 솔솔 부는 바람을 말한다. '실'은 토박이말에서 골(谷)을 뜻한다. 이런 연유에서 잣실(栢谷), 가는 실(細谷)이란 말이 생겨났다. 여기에서 골짜기에서 불어 오는 바람을 실바람이라고 하게 되었다. 또 솔솔 부는 바람이라는 뜻의 실바람은, 실버들 가지가 흔들릴 정도로 부는 바람이라는 뜻에서 생겨났다. 실버들은 가지가 실처럼 가늘게 늘어졌다고 해서 수양버들을 달리 부르는 이름이다. 실바람에 대해 자세히 보기
- 계급 2/남실바람 : 남실바람(light breeze)은 풍력 계급 2의 바람을 가리킨다. 남실바람은 얼굴에 바람이 느껴지고 나뭇잎이 살랑일 정도로 부는 바람을 말한다. 1.6∼3.3m/s(4∼6kn)로 분다. 바람이 얼굴에 느껴지고, 나뭇잎이 살랑이며, 풍향계가 바람에 움직인다. 바람에 나뭇잎이 서로 부딪는 소리가 들리고 물결이 살랑거린다면 '남실바람'이 부는 것이며, 나뭇잎과 잔가지가 눈에 띄게 흔들리고 깃발이 가볍게 펄럭일 정도로 불어 기분을 상쾌하게 해 주는 바람은 산들바람이다. 또한, 연기의 움직임을 보아야 겨우 바람의 방향을 알 수 있을 만큼 약하게 부는 바람은 실바람이라고 한다. 실가지나 꽃잎이 살짝살짝 흔들릴 정도로 약하게 부는 바람이다. 바람(Wind, 風)은 두 장소 사이에 존재하는 온도 및 기압 차이에 따라 일어나는 공기의 움직임이다. 바람은 대기 대순환의 일부라고 볼 수 있다. 바람은 밀도가 높은 고기압에서 밀도가 낮은 저기압으로 평행을 이루기 위해 이동하는 공기의 흐름이다. 남실바람에 대해 자세히 보기
- 계급 3/산들바람 : 산들바람(gentle breeze)은 시원하고 가볍게 부는 바람이며 풍력계급 3의 바람을 말한다. 10분간의 평균 풍속이 초속 3.4~5.4ｍ며, 나뭇잎과 잔가지가 일정한 운동을 하고 깃발이 가볍게 흔들린다. 육상에서는 나뭇잎과 작은 가지들이 끊임없이 흔들리고, 깃발이 가볍게 날리는 정도를 말한다. 해상에서는 물결이 커지고, 파도의 마루가 부서지고 물거품이 생겨 흰 파도가 간간히 보이는 정도를 말한다. 산들바람에 대해 자세히 보기
- 계급 4/건들바람 : 건들바람(moderate breeze)은 초가을에 선들선들 부는 바람을 말한다. 초속 5.5~7.9m로 부는 바람으로, 흰 파도를 일으키고 작은 나뭇가지를 흔들릴 정도의 세기를 가진다. 보퍼트 풍력계급(Beaufort scale) 4에 해당하는 바람이다. 해상에서는 해면의 절반이 흰 파도가 일고, 육상에서는 먼지가 일고 종이가 흐트러지며 작은 나뭇가지가 흔들린다. 건들바람에 대해 자세히 보기
- 계급 5/흔들바람 : 풍속계급 5로서 해면의 거의 전부가 흰 파도로 되고, 육상에서는 잎이 무성한 작은 나무 전체가 흔들리고 강물에 잔물결이 일어나며 풍속 8.0∼10.7m/sec에 해당된다. 흔들바람에 대해 자세히 보기
- 계급 6/된바람 : 된바람은 매섭게 부는 바람을 말한다. 즉, 풍력계급 6의 바람을 가리킨다. 10분간의 평균 풍속이 초속 10.8~13.8ｍ며, 큰 나뭇가지가 흔들리고 전선이 울리며, 우산을 받치고 있기가 어렵다. '북풍'을 뱃사람들이 이르는 말이며 빠르고 세게 부는 바람이다. 또한, 된바람은 뱃사람의 말로 센 북풍을 가리킨다. 그래서 뱃사람들은 북동풍을 '된새바람' 또는 줄여서 '된새'라고 부른다. 또한 북서풍을 '된하늬바람'이라고 부른다. 그런데 지방에 따라서는 '된'이 동쪽을 가리키는 경우도 있다. 동남풍을 '된마(된마파람)'라고 부르는 것이 바로 그런 예이다. 일반적으로 된바람은 '빠르고 세게 부는 바람'을 뜻한다. 바람(Wind, 風)은 두 장소 사이에 존재하는 온도 및 기압 차이에 따라 일어나는 공기의 움직임이다. 바람은 대기 대순환의 일부라고 볼 수 있다. 바람은 밀도가 높은 고기압에서 밀도가 낮은 저기압으로 평행을 이루기 위해 이동하는 공기의 흐름이다. 된바람에 대해 자세히 보기
- 계급 7/센바람 : 센바람(强風, near gale)은 풍력계급 7의 바람을 가리킨다. 10분간의 평균 풍속이 초속 13.9~17.1ｍ며, 나무 전체가 흔들리고 바람을 안고서 걷기가 어렵다. 해상 상태는 파도가 더욱 거세지며 부서진 파도 거품이 바람을 타고 흩날린다. 풍랑주의보가 내려진다. 비슷한 말로 강풍(强風)이 있는데, 세게 부는 바람을 의미하며 풍력 계급 7의 바람을 말한다. 10분간의 평균 풍속이 초속 13.9~17.1미터이며, 나무 전체가 흔들리고 바람을 안고서 걷기가 어렵다. 센바람에 대해 자세히 보기
- 계급 8/큰바람 : 큰바람은 풍력계급 8의 바람을 말한다. 10분간의 평균 초속이 17.2~20.7ｍ며, 작은 나뭇가지가 꺾이고 바람을 안고서는 걸을 수가 없다. 질강풍(疾強風)이라고도 한다. 또한, 강풍에 속하며 육상 상태에는 작은 가지(twig)가 나무에서 꺾이며 발걸음을 내딛기가 매우 힘들다. 해상 상태에는 큰 파도가 거대한 규모로 일어나며 물마루의 가장자리가 물보라(spindrift)를 일으킨다. 또한, 강풍은 대기의 흐름이 온도에 의한 상승기류, 하강기류의 영향이 적은 상태에서 평균 풍속이 지상 10m에서 10m/s 정도 이상의 바람을 말한다. 큰바람에 대해 자세히 보기
- 계급 9/큰센바람 : 큰센바람은 풍력계급 9의 바람을 말한다. 10분간의 평균 풍속이 초속 20.8~24.4ｍ며, 굴뚝이 넘어지고 기와가 벗겨진다. 대강풍(大強風)이라고도 한다. 육상 상태는 굴뚝과 슬레이트가 파손되는 등, 구조물이 가벼운 피해를 입는다. 강풍경보가 내려진다. 또한, 해상 상태는 높은 파도이며, 물마루가 말려 쏟아진다. 물보라로 인해 가시거리가 악화될 수 있다. 풍랑경보가 내려진다. 큰센바람에 대해 자세히 보기
- 계급 10/노대바람 : 노대바람(storm)은 풍력 계급 10의 몹시 강한 바람을 말한다. 10분간의 평균 풍속이 초속 24.5~28.4ｍ며, 육지에서는 건물이 부서지고 나무가 뿌리째 뽑히고 바다에서는 파도가 크게 일어 흰 거품으로 뒤덮인다. 노대바람에 대해 자세히 보기
- 계급 11/왕바람(폭풍) : 왕바람(violent storm)은 풍력계급 11의 몹시 강한 바람을 말한다. 10분간의 평균 풍속이 초속 28.5~32.6ｍ며, 육지에서는 건물이 크게 부서지고 바다에서는 산더미 같은 파도가 인다. 물게 이 바람을 폭풍(暴風)이라고 할 때가 있으며, 이 경우 풍력계급 10의 바람을 노대바람이라고 한다. 육지에서는 거의 관찰되지 않으며 광범위한 규모의 피해가 동반된다. 해상에서는 이례적일 정도의 높은 파도이며 매우 많은 파도 거품들이 바다 표면의 대부분을 덮어 버린다. 왕바람에 대해 자세히 보기
- 계급 12/싹쓸바람(태풍) : 싹쓸바람은 풍력계급 12의 몹시 강한 바람을 말한다. 10분간의 평균 풍속 이 32.7ｍ 이상이며, 육지에서는 보기 드문 엄청난 피해를 일으키고 바다에서는 산더미 같은 파도를 일으킨다. 해상에서는 산더미 같은 파도가 일고 바다 전체가 흰 물거품으로 뒤덮이며 시계가 아주 나쁘다. 육상에서는 보기 드문 큰 피해를 입힌다. 그런데 이 바람은 국제적으로 통용되는 바람의 세기(보퍼트 13 등급)가 있다. 기상청은 이 등급에 맞춰 우리말 이름을 붙여 놓았다. 싹쓸바람에 대해 자세히 보기
풍력계급
풍력계급(風力階級, wind force scale)은 바람의 강도를 표시하는 계급이다. 계급번호가 클수록 풍속이 강하다. 현재 널리 사용되는 것은 1805년 보퍼트가 만든 보퍼트 풍력계급을 1964년 개정한 것이다. 0부터 12까지 13개의 풍력계급이 있다. 폭풍주의보는 풍력계급 7(13.9~17.1 m/s) 이상, 폭풍경보는 풍력계급 9(20.8~24.4 m/s) 이상이다.
계급번호가 커질수록 풍속이 강하며, 현재 널리 사용되고 있는 것은 보퍼트의 풍력계급이다. 이것은 1805년 영국 해군제독인 보퍼트가 해상에서 사용하기 위하여 만든 것이다. 그 후 이 풍력계급은 다양한 효과에 따라 추가되고 분류되어 육상에서도 사용할 수 있게 되었으며, 1947년 제12회 국제기상대장 회의에서 승인되었다. 현재의 것은 1964년에 개정한 것인데, 계급 13∼17은 삭제되어 가장 높은 계급 12의 상당풍속(相當風速)의 상한이 없어졌다.
각 계급 B와 상당풍속 V m/s와의 관계는 다음의 경험식으로 나타낸다. V = 0.836 B³/2. 보퍼트 풍력계급표에 의하면 거의 무풍상태(0.0~0.2m/s)가 풍력계급 0이며, 태풍(32.7 m/s 이상)의 경우가 풍력계급 12의 가장 높은 계급으로 모두 13개의 풍력계급이 있다. 즉, 0 고요(calm), 1 실바람(light air), 2 남실바람(slight breeze), 3 산들바람(gentle breeze), 4 건들바람(moderate breeze), 5 흔들바람(fresh breeze), 6 된바람(strong breeze), 7 센바람(moderate gale), 8 큰 바람(fresh gale), 9 큰 센바람(strong gale), 10 노대바람(whole gale), 11 왕바람(storm), 12 싹쓸바람(hurricane)이다.
폭풍주의보의 발표기준이 되는 풍속은 풍력계급 7(13.9~17.1m/s) 이상이며, 폭풍경보는 풍력계급 9(20.8~24.4m/s) 이상이다. 풍력은 바람이 물체에 미치는 힘이며, 이와 비슷한 용어로 풍압(風壓)이 있다. 풍압은 물체의 모양에 따라 달라진다. 예를 들면, 유선형의 물체에 비해서 바람을 받고 있는 반구(半球)에는 약 5배의 풍압을 받는다. 따라서 모양이 복잡한 보통의 물체는 큰 풍압을 받게 된다.
풍속 V 를 m/s 단위로 표시하면 1m² 면에 대한 풍압 kg = 0.125 V²으로 주어진다. 그래서 10m/s의 바람이 불 때 1m² 면에 대해서는 약 12kg의 압력을 받고 30m/s의 경우에는 112kg의 압력을 받게 된다. 그리고 건물이 무너지는 데 대해서는 일정한 풍압 외에 바람의 변동과 건물의 진동이 동조(同調)하는 것도 중요한 원인이 된다.[5]
여담
보퍼트의 풍력계급은 12등급에서 끝나는데, 32m/s(115.2km/h) 이상의 바람이 불면 범선의 돛을 펴는 것 자체가 불가능하여, 이 이상의 등급을 매기는 것이 무의미하기 때문이다. 보퍼트의 풍력계급은 아직 범선이 주력일 때 설정되었지만, 현대에도 초속 32m 이상의 폭풍이 불면 어떠한 선박을 막론하고 항행에 제한을 받게 된다.
강한 바람 속에서 사람이 버티는 것은 풍동 실험을 통해 연구되었다. 일반적으로 10~15m/s(36~54km/h) 정도에서부터 우산이 뒤집히고 걷는 것이 극도로 어려워진다. 태풍이 부는 날에 행인들이 바람에 밀려가다 볼썽사납게 넘어지는 것도 대개 이 정도 바람부터 물론 풍동 실험에서는 더욱 강한 바람을 실험해볼 수 있어서, 20m/s(72km/h) 이상의 바람에서는 밧줄이나 다른 지지물을 부여잡지 않고는 제자리에 서 있는 것조차 불가능해진다. 30m/s(108km/h) 이상부터는 바람이 불어오는 쪽으로 얼굴을 향할 수 없다. 40m/s(144km/h) 이상의 바람 속에서는 심지어 호흡조차 곤란해진다. 덤으로 말하자면 초속 60m/s(216km/h) 바람의 경우, 고정장치 혹은 지지물로 버티는 사람은 이론적으로 온 몸이 120kg의 무게로 짓눌리는 효과를 받는다고 한다.
가끔 초여름 무렵에 등장하는, 야구공 크기의 초대형 우박을 쏟아붓는 초강력 적란운이 만들어내는 상승기류는 최대 30m/s 정도에 달한다. 위의 풍력 계급표에서 11계급에 해당하는 폭풍이 비구름 속에서 수직으로 몰아친다는 것이다. 게다가 그 속에는 다양한 크기의 얼음덩이들이 폭풍을 타고 오르락내리락하고 있으니 사람이 맨몸으로 들어갔다간 전방위적으로 북어처럼 맞아죽기 딱 좋은 환경이라 헬게이트가 따로 없겠지만, 위의 토네이도가 이런 상승기류를 통해 형성되면서도 정작 그보다 훨씬 강한 바람을 일으킨다는 점에 비추어 보면, 의외로 상당히 약하다고 볼 수도 있을 듯이다.
보퍼트 계급 0~4는 강하지 않고, 고맙게 해주는 바람이며 5부터 본격적으로 강해지기 시작한다. 위에 나온 사진 이미지만으로도 위험성이 느껴지듯이 보퍼트 계급 6 이상이면 일부가 바람에 날아가고 종종 피해가 발생한다. 보퍼트 계급 9 이상이면 심할 경우 사람이 날아갈 수도 있다.[6]
동영상
각주
참고자료
- 〈보퍼트 풍력 계급〉, 《네이버 국어사전》
- 〈보퍼트 풍력 계급〉, 《위키백과》
- 〈보퍼트풍력계급〉, 《기상백과》
- 〈보퍼트풍력등급〉, 《대한건축학회 건축용어사전》
- 〈보퍼트풍력등급〉, 《두산백과》
- 〈풍력계급〉, 《두산백과》
- 〈보퍼트 풍력 계급〉, 《나무위키》
같이 보기
