바닷가에 가면 밀물과 썰물이 주기적으로 오르내리며 파도를 만듭니다. 그런데 ‘바닷물이 달의 인력에 의해 끌린다’는 말을 듣고 있으면, 마치 한쪽으로만 고정되어 움직일 것 같기도 하죠. 정작 현실에서는 파도가 끊임없이 변하고, 하루에도 여러 번 바닷물의 높이가 바뀝니다. 이번 글에서는 달과 지구가 서로 영향을 주고받는 과정에서 왜 이런 “왔다 갔다” 현상이 계속 일어나는지, 좀 더 깊이 파고들어 보겠습니다.
1) 달의 인력과 바닷물의 관계, 조금 더 자세히
- 달과 지구 사이의 중력 작용
- 달은 지구보다 훨씬 작지만, 지구와 매우 가까운(평균 약 38만 km) 거리 때문에 바닷물을 끌어당길 만한 중력을 발휘합니다.
- 바닷물은 지표면 위에서 자유롭게 움직일 수 있어, 달의 인력에 가장 민감하게 반응합니다. 지표면이 단단한 육지였으면 이렇게 크게 움직이지 못했겠죠.
- 이중 행성에 가까운 구조
- 사실 달이 지구의 위성이라고만 하기엔, 둘 사이의 질량 비율이 꽤 독특한 편입니다. 지구와 달은 서로의 질량 중심을 공통으로 돌고 있기에, 지구도 약간씩 ‘흔들리며’ 움직여요.
- 이로 인해 달이 지표면 한쪽에서 바닷물을 끌어올리는 동시에, 지구 반대편에서도 관성과 원심력 효과로 물이 부풀어 오르게 됩니다. 이 현상이 조수간만(밀물·썰물)을 형성하는 핵심이 됩니다.
- 달뿐 아니라 태양도 영향
- 주된 원인은 달이지만, 태양 역시 중력이 상당히 크기 때문에(거리는 멀어도 질량이 매우 큼) 바닷물에 영향을 줍니다. 태양과 달이 일직선에 놓이는 사리 기간에는 밀물과 썰물의 차가 더 커지고, 그렇지 않을 때는 상대적으로 차이가 줄어드는 식이죠.
2) 왜 한 번에 고정되지 않고 ‘왔다 갔다’ 할까?
- 지구의 자전
- 지구는 24시간 주기로 스스로 회전하고 있습니다. 달이 어떤 한 지점을 끌어당기고 있다고 해도, 지구가 계속 돌아가므로 해안가에서 볼 때는 밀물 때 물이 들어왔다가, 시간이 지나면 썰물로 물이 빠져나가는 것처럼 보입니다.
- 실제로 대부분 해안 지역에선 하루에 두 번 고조(밀물)와 저조(썰물)를 경험하는데, 이는 지구 자전과 달의 공전 사이의 주기적 관계에서 비롯됩니다(약 12시간 25분 주기로 밀물-썰물이 순환하기도 합니다).
- 달의 공전 주기 & 지구 공전
- 달은 약 27.3일 주기로 지구를 한 바퀴 도는데, 지구도 동시에 태양을 돌고 있으니 서로 간의 상대적 위치는 매일 조금씩 변화합니다.
- 이 복합적인 움직임 때문에 바닷물의 ‘끌리는 위치’가 계속 바뀌고, 각 지역에서도 조수 간만의 시간과 높이가 매일매일 달라질 수 있어요(조석간격, 조차 등).
- 관성과 원심력의 작용
- 지구와 달은 서로를 끌어당기는 동시에, 공전 과정에서 발생하는 원심력이 작용합니다.
- 달 쪽에 인력이 집중돼 물이 부풀어 오르는 반면, 지구 반대편에서도 원심력 영향으로 물이 ‘밖으로 밀려나는’ 현상이 생겨 양쪽에서 밀물이 동시에 발생하게 됩니다.
- 그 결과, 우리는 하루에도 여러 번 밀물과 썰물을 겪으면서 바닷물이 “한쪽으로만 끌려 있는” 모습을 볼 수 없게 되는 것이죠.
- 지형·기후적 요소
- 실제로 파도가 어떻게 보이고, 밀물·썰물 차가 얼마나 큰지는 해안 지형(만, 해협, 대륙붕 등)이나 기후·기상 상태에 따라도 크게 달라집니다.
- 예를 들어 만 형태의 해안은 물이 밀려들어올 때 좁은 통로로 집중되므로 파도가 크게 일어날 수 있고, 반대로 트인 해안은 비교적 완만한 파동을 보일 수도 있습니다.
3) 파도처럼 반복되고, 곳에 따라 다르게 보이는 조수간만
- 밀물과 썰물의 기본 원리
- 달(혹은 태양)의 인력이 강하게 작용하는 쪽과 그 반대쪽에 물이 높아지고, 그 사이 지역에는 물이 낮아집니다. 이것이 시간을 두고 바뀌면서 밀물과 썰물이 교차하죠.
- 하루 약 2번 꼴로 밀물·썰물이 교대되는 반일 주기가 대표적이지만, 지역에 따라 하루 1회, 혹은 4회로 나뉘는 경우도 있습니다.
- 파도의 형성
- 조수간만과 함께, 바람이나 해류, 해저 지형 등이 복합적으로 작용해 실제 해안에서 보이는 파도의 크기와 형태가 결정됩니다.
- 예를 들어 바람이 세게 불면 파도가 더 거세지는 동시에, 밀물이 겹칠 경우 해변 침식이 심해질 수도 있어요.
- 지역별 차이
- 프랑스 몽생미셸이나 캐나다 펀디만처럼 조수 차가 극도로 큰 지역에선 물이 들어오고 나가는 풍경이 극적입니다.
- 지구의 여러 지역이 달의 중력, 해안 지형, 기후 영향을 제각각 받기 때문에, 파도나 조수간만 패턴이 한눈에 이해하기 어려울 정도로 다양하게 나타납니다.
마무리하며,
가만히 생각해 보면, 바닷물이 항상 한쪽으로만 고정돼 있었다면 우리가 바다에서 보는 풍경은 훨씬 단조로웠을 거예요. 지금처럼 바닷물이 주기적으로 밀려왔다가 빠져나가는 일이 없다면, 해안선과 파도 소리도 지금과는 전혀 달랐겠죠. 결국 지구의 자전, 달의 공전, 그리고 원심력이라는 요소들이 합쳐져 “바다는 살아 움직인다”는 느낌을 주는 격렬한 파도를 만들어내는 것입니다.
개인적으로 해변에 앉아 파도를 구경할 때면, 그 반복적인 움직임이 사실은 거대한 천체의 힘이 만들어내는 ‘우주적 퍼포먼스’라는 걸 떠올리게 됩니다. 이 생각만으로도 파도가 더 장엄하게 느껴지기도 하고요.
아무튼, 달의 인력이 없었다면 지금과는 전혀 다른 지구의 모습이 펼쳐졌을 텐데, 때로는 일상적으로 보이는 자연 현상이 얼마나 정교하고 환상적인 원리로 이루어져 있는지 새삼 놀랍습니다.
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