난류

• 동음이의어·다의어/ㄴ

1 따뜻한 해류

• 상위 항목 : 자연지리 관련 정보, 해양학

warm current, 暖流

열대기후 또는 아열대기후의 바다에서 발원하며, 적도에서 북극, 남극 방향으로 향하는 해류를 말한다.

온도, 염분이 높다. 하지만 한류에 비해 산소가 적어서 일반적으로 생산력이 낮다. 북태평양의 쿠로시오 해류나 북대서양의 걸프 해류(멕시코 만류), 북대서양 난류가 대표적이다.

멕시코 만류의 흐름

일반적으로 난류가 흐르는 지역은 위도가 비슷한 타 지역에 비해 전체적으로 온화하거나 연교차가 적은 날씨를 보이는 경우가 일반적인데 이것을 해양성 기후라고 부른다. 위의 멕시코 만류가 흐르는 유럽이나 태평양 난류가 흐르는 미국 서북부와 캐나다 서남부(시애틀, 밴쿠버)등의 지역들은 위도가 동일한 타 지역에 비해 상대적으로 겨울이 따뜻한 편이며(대신 매우 습하다) 원래 냉대기후가 되어야 할 위도에 온대기후가 형성되는 현상이 일어난다.

2 물리학 용어

turbulent flow, 亂流

유체역학에서 정의된 용어이다. 보통 '흐름 방향의 수직방향으로 속도 성분이 있는 흐름' 정도로 정의 되는데, 쉽게 말하면 흐름이 똑바로 흐르지 않고 상하좌우로 섞이면서 흐르는 경우를 말한다. 또는 비정상(unsteady) 상태라 부르기도 한다. 반대로 주된 흐름방향으로만 똑바로 흘러가는 유체를 층층이 쌓아 올린것 처럼 흐른다 하여 층류라 부른다.

나비에-스톡스 방정식의 비선형 항은 이 난류를 나타내며, 이 수식의 엄밀해를 만들기 어렵게 하는 주범중 하나. 사실 이 난류는 수학적으로 정확한 예측이 어려우며, 유체의 흐름을 컴퓨터로 예측하는 CFD 해석시 난류 해석 풀이를 어떠한 수식을 쓸 것이냐에 따라 결과의 정확도가 천차만별로 달라진다.

물체 주변에 난류가 생기면 대체로 마찰항력이 더 커진다. 난류가 생기지 않으려면 물체 표면이 매우 매끄러워야하며, 속도도 느리고 유체의 점성(끈적이는 정도)도 커야 한다. 그런데 아이러니하게도 난류가 물체의 항력을 줄이는 역할도 한다. 물체 표면을 따라 흐르던 유체가 물체 뒤쪽 부근에서 떨어져 나가는 현상을 흐름의 박리라 하는데, 이 현상이 생기면 물체 뒤쪽 압력이 급격히 낮아져서 물체를 뒤로 잡아당기는 힘, 즉 압력항력이 생긴다. 그리고 이 흐름의 박리현상은 난류보다 층류에서 더 잘 생긴다. 골프공의 곰보자국이나 상어의 우둘투둘한 피부는 일부러 주변에 난류를 만들어 흐름의 박리현상을 막기 위한 것이다. 항공기의 경우에도 흐름의 박리현상이 생기면 항력이 커지는 것은 물론 양력이 급격히 줄어들거나 진동, 소음이 생기는 경우가 있기 때문에 특정부분에 일부러 난류를 만드는 구조물을 설치하는 경우도 있다.

이러한 층류/난류의 발생여부는 위에 언급한바와 같이 물체 주변의 거칠기나 유체의 속도, 점성 등에 따라 결정되며 이를 정의한 것을 레이놀즈 수라 한다. 보통 레이놀즈 수로 따졌을 때 유체가 층류가 될지 난류가 될지 경계가 되는 부분을 천이점이라 한다. 한편 물체의 형상이나 유체 상태에 따라서는 물체 앞부분에서는 층류가 생겼는데 뒤쪽에서는 난류가 생기는 경우도 있다.