1. 대류(對流)현상
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유체역학 Fluid Mechanics |
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對 流 / Convection
유체 내에서 분자들이 확산[1], 이류(移流)[2][3] 등으로 이동하는 현상이다. 대류현상이 일어나면 액체나 기체가 직접 움직이면서 열을 전달하게 된다.[4] 촛불이 위로 솟구치는 이유도 주변의 공기가 뜨거워져 대류현상에 의해 위로 올라가기 때문이다. 그 외에도 해안지방에서 일어나는 해륙풍, 지면에서 열을 반사시켜 일어나는 아지랑이, 냉난방 기구를 특정 위치에 설치하는 것도 모두 이 대류현상과 관련 있는 것이다.
대기권의 제일 낮은 층인 대류권은 대류에 의해 대기대순환 등의 기상현상이 발생하는 공간이라서 대류권이라는 이름이 붙었다. 중간권에서도 대류현상이 일어나긴 하지만 여긴 수증기가 없기 때문에 대류권 같은 기상현상은 찾아볼 수 없다. 둘 사이 성층권은 대류가 사실상 없고 매우 안정돼 있다.
물리학적 측면으로는 스팀뻗게 만드는 현상이기도 하다. 나비에-스토크스 방정식의 좌변 두번째 항([math(\nabla \cdot \left( \rho \mathbf{u} \otimes \mathbf{u} + p \mathbf{I} \right))])이 대류를 뜻하는데 이게 비선형[5]이기 때문이다. 그래서 아직까지 제대로 된 해법이 존재하지 않는 상황이다.
오븐은 이 대류 현상을 이용해 식품을 가열하는 조리 기구이다. 컵라면에 뜨거운 물을 붓고 뚜껑을 덮으면 내용물이 익는 것도 대류의 원리를 응용한 것이다.