조석 현상
달과 태양이 보이지 않는 투명한 고무줄로 지구의 바닷물을 당겼다 놓는 우주 줄다리기예요.
정의 조석 현상은 달과 태양이 지구를 끌어당기는 만유인력과 지구-달 공전 운동에 따른 원심력의 차이 때문에 해수면 높이가 하루에 약 두 번씩 주기적으로 오르내리는 현상이에요. 바닷물이 가장 높이 차오를 때를 밀물(만조), 가장 낮게 빠져나갈 때를 썰물(간조)이라고 불러요.
달이 바닷물을 끌어당겨요
바닷가 모래사장에 돗자리를 펴놓고 놀다 보면 어느새 파도가 발밑까지 차오르는 경험을 하곤 해요. 바닷물이 스스로 출렁이는 것이 아니라, 우주에 떠 있는 거대한 천체들이 지구 바다를 끌어당기고 있기 때문이에요. 그중에서도 지구와 가장 가까운 거리에 있는 달의 인력이 가장 결정적인 역할을 해요.
달을 정면으로 마주 보는 쪽의 바다는 달의 중력을 강하게 받아 달 쪽으로 불룩하게 솟아올라요. 반대로 지구 반대편 바다는 달과 가장 멀어 인력이 약하고, 지구와 달이 함께 회전하며 생기는 공전 원심력 때문에 반대 방향으로 솟구치게 돼요. 결국 지구의 바닷물은 양옆으로 늘어난 럭비공 모양의 타원체를 형성하게 돼요.
지구가 하루에 한 바퀴씩 스스로 자전하기 때문에, 우리는 이 불룩하게 솟아오른 바다 영역을 하루에 대략 두 번 지나치게 돼요. 바닷물이 밀려들어 해수면이 가장 높아지는 때를 밀물이라 하고, 물이 빠져나가 가장 낮아지는 때를 썰물이라고 불러요.
태양도 줄다리기에 참여해요
바닷물을 당기는 우주 줄다리기에는 달만 참여하는 것이 아니에요. 태양은 달보다 지구에서 훨씬 멀리 떨어져 있지만, 덩치가 비교할 수 없을 만큼 거대해서 바닷물에 강력한 힘을 발휘해요. 태양이 바닷물을 끌어당기는 힘은 달의 힘의 약 절반 정도에 달해요.
달과 지구와 태양이 우주 공간에서 일직선으로 나란히 서는 날이 있어요. 음력 그믐이나 보름 무렵이 바로 그때예요. 이때는 달과 태양의 인력이 한 방향으로 합쳐져 바닷물을 가장 강하게 잡아당겨요. 그 결과 밀물과 썰물의 높이 차이가 한 달 중 가장 극대화되는 사리(대조기)가 발생해요.
반대로 상현달이나 하현달처럼 달과 태양이 지구를 중심으로 직각을 이루는 시기도 있어요. 이때는 두 천체가 서로 다른 방향으로 바닷물을 당기며 힘을 분산시켜요. 인력이 서로 상쇄되면서 해수면의 높낮이 차이가 가장 작아지는 조금(소조기)이 찾아와요.
조금 더 정확히 말하면
단순히 달의 중력만으로 바닷물이 움직인다고 생각하기 쉽지만, 정확히는 지구 각 위치에서 받는 중력의 차이와 공전 원심력이 더해진 기조력 때문이에요. 물뿐만 아니라 지구의 단단한 암석 지각도 이 힘을 받아 하루에 수십 센티미터씩 미세하게 오르내리고 있어요.
조석 현상은 바다 생태계와 우리 생활에도 결정적인 변화를 만들어내요. 썰물 때 바닥을 드러내는 드넓은 갯벌은 수많은 해양 생물이 살아가는 터전이자 바다를 깨끗하게 걸러주는 정화조 역할을 해요. 해수면 높이 차이가 큰 서해안에서는 이 힘을 이용해 전기를 생산하는 조력 발전소를 가동하기도 해요.
또한 바닷물이 육지와 부딪히며 생기는 마찰력은 지구의 자전 속도를 아주 미세하게 늦추고 있어요. 이로 인해 약 100년에 0.002초 정도 하루의 길이가 서서히 늘어나고 있다는 점도 조석 현상이 만들어낸 놀라운 결과예요.
🤔 흔한 오해
조석 현상은 오직 달의 인력 때문에만 일어난다.
태양의 영향력도 달의 약 45% 정도로 매우 커요. 달과 태양의 상대적인 위치 관계에 따라 밀물과 썰물의 높이 차이가 주기적으로 달라져요.
🧺 일상에서 만나요
달과 태양이 바닷물을 끌어당겨 해수면이 하루 약 두 번 오르내리는 현상이에요.