[잠깐과학] '오즈의 마법사' 토네이도 위력은 어떻게 구분될까

1920년 10월 23일 '미스터 토네이토' 테드 후지타 출생

2016년 미국 캔자스주에서 연속 촬영된 토네이도의 생성과정. JasonWeingart/위키피디아 제공

1982년 봄 미국의 기상학자 테드 후지타는 미국 덴버 국제공항에서 우연히 토네이도를 목격했습니다. 20년이 넘는 기간 동안 토네이도를 연구하면서 ‘미스터 토네이도’라는 별명을 얻은 테드 후지타가 처음으로 두 눈으로 토네이도 생성과정을 본 겁니다.

토네이도는 높은 하늘의 차가운 바람과 낮은 하늘의 따뜻한 바람이 만나 부딪치면서 생긴 격렬한 회오리입니다. 규모가 작고 수명은 짧지만, 풍속이 시속 180km가 넘어 매우 위험한 기상 현상이지요. 토네이도는 호주, 유럽, 남아메리카 등 전 세계에서 발생하지만, 대평원이 펼쳐져 있고 기상 조건이 토네이도 발생에 알맞은 미국에서 특히 심각하게 발생합니다. 미국에서만 1년에 1200개 정도의 토네이도가 생기죠.

토네이도 생성 장치로 모의 토네이도를 만들어 실험 중인 테드 후지타. 특별장서연구센터/시카고대 제공

테드 후지타(후지타 테쓰야)는 토네이도 연구의 선구자였습니다. 1920년 10월 23일 일본 기타큐슈시에서 태어난 테드 후지타는 일본에서 태풍을 연구했고, 1953년부터는 미국 시카고대에서 토네이도를 연구했습니다.

그는 토네이도가 수백 km를 지나가면서 남긴 피해 상황을 항공 사진으로 촬영하여 그 궤적을 분석했습니다. 이런 방법으로 토네이도의 구조와 풍속, 이동 거리를 밝혀냈을 뿐만 아니라 한 번에 여러 개의 토네이도가 동시에 만들어질 수 있다는 점도 알아냈지요. 그는 이를 바탕으로 1971년 토네이도를 여섯 가지로 구분하는 ‘후지타 등급’을 만들었습니다. 피해 규모를 기준으로 F0 등급은 지붕이 살짝 뜯기는 정도이고, F5 등급은 견고하게 지어진 집이 바닥만 남기고 완전히 쓸려나가는 피해를 입히죠.

후지타 등급은 이후 토네이도를 분류하는 표준으로 자리 잡았습니다. 이 등급은 2007년 개량을 거쳐 EF라는 등급으로 여전히 쓰이고 있지요. 테드 후지타는 1998년 타계할 때까지 태풍과 허리케인, 갑작스럽게 아래로 부는 돌풍인 ‘다운버스트’ 등 다양한 악천후를 연구하여 기상학의 선구자로 남았답니다.  

토네이도는 매우 파괴적인 힘을 가지고 있다. 2013년 5월 20일, EF5 등급의 토네이도 무어가 미국 오클라호마주의 집을 파괴한 모습.TSgt Bradley Church/위키피디아 제공

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어린이과학동아 10월15일 발행 [이달의 과학사] 토네이도를 연구한 ‘미스터 토네이도’, 테드 후지타 탄생

[이창욱 기자 changwooklee@donga.com]