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조석 (바다)
조석(潮汐)은 달, 태양 따위의 인력에 의하여 해면이 주기적으로 높아졌다 낮아졌다 하는 현상이다. 보통 12시간 25분의 간격으로 하루에 두 번 일어난다. 지구의 자전, 달과 태양의 상대적 위치에 따르는 변화, 지형의 영향 따위로 복잡한 양상을 보인다.[1]
내용[편집]
조석은 태양과 달이 지구에 미치는 기조력에 의해 지구의 해수면이 주기적으로 오르내리는 현상이다.
한국어로는 '미세기'라고 하며, 한자어로는 조석(潮汐), 일본어로는 うしお라고 한다.
조석현상을 지구 전체에 대하여 보면, 각각 주기가 12시간 25분(1/2태음일)이 되는 2개의 파장으로 생각할 수 있다. 달을 향한 쪽과 반대 쪽에서 동시에 만조가 나타난다. 지구가 반자전한 후 다시 만조가 되려면 약 25분을 더 자전해야하는데, 달이 지구가 반자전 하는 동안 약 6.5° 공전하기 때문이다.
조석은 지구·태양·달 사이의 인력의 결과 일어나는 비틀림에 의하여 일어난다. 이러한 조석의 원인, 즉 기조력의 원인에는 달뿐만 아니라 태양도 얼마만큼 영향을 끼친다. 달의 인력효과가 지구의 대양에 미친 것과 같이 태양에 대해서도 적용할 수 있다. 물론 태양은 달보다 훨씬 더 멀리 있으나 질량이 상당히 크다. 사실 태양의 질량은 달의 질량의 2700만 배나 되며, 달보다 390배나 먼 거리에 있다.
수학공식에 의하여 기조력은 지구로부터 조석을 일으키는 천체까지의 거리의 3제곱에 반비례한다. 이는 만유인력(萬有引力)의 거리의 제곱에 반비례한다는 뉴턴의 만유인력법칙을 부정하는 것이 아니며, 인력에 기초한 조석력이 직접 비례하지 않는다는 것을 의미한다. 조석력이 거리의 3제곱에 반비례한다면 달이 2배만큼 먼 거리에 있게 되고 조석력은 1/8로 줄어든다. 이것은 조석에 대한 태양의 영향을 계산하는 데 있어 흥미있는 일이다.
태양의 질량은 달보다 2700만 배나 커서 그 영향이 달보다 2700만 배나 크다. 그러나, 태양은 매우 멀기 때문에 그 영향이 5900만 배나 약하다. 따라서 태양에 의한 기조력의 크기는 달의 27/59 정도이다. 기조력은 지구에 대한 달과 태양의 위치에 따라 힘의 크기에 변화가 있다. 따라서, 조석의 크기도 마찬가지로 변화를 보인다. 신월(新月)과 만월의 경우에는 달·태양·지구가 일직선상에 위치하여 기조력은 최대가 되고, 이때 대조(大潮:사리)라고 하는 가장 큰 조차를 가지는 조석이 일어난다. 그러나, 상현(上弦)과 하현일 때 태양과 달은 서로 직각이 되는 방향으로 작용하여 소조(小潮:조금)라고 하는 조차가 일어난다. 이들 조석은 그 이름이 나타내는 것처럼 계절과는 무관하고, 약 2주마다 교대로 일어난다. 태음일은 24시간 50분이다. 달이 지구상의 어떤 한 지점을 통과한 후에 되돌아오는 데 걸리는 시간이다.
조석에 대한 이상의 설명에서는 지구가 매끈한 완전구체(完全球體)이며, 물이 균일하게 지표를 덮고 있다고 가정했을 때이다. 그러나, 이것은 지나친 단순화이다. 사실상 지구는 완전한 구체가 아니며, 지표면의 71%만이 물로 덮여 있다. 조석의 움직임을 다루는 데 해일(海溢)이나 다른 큰 표면파의 원리에 응용되었던 것과 같은 원리를 고려해야 한다. 해파(海波)의 전파와 속도는 부분적으로는 수심에 의하여 결정되지만 가장 복잡한 형태의 영향은 육지의 분포에 의한 것이다.
조석은 다른 파장과 같이 많은 요소의 영향을 받기도 하지만 외부의 힘, 즉 달과 태양의 영향을 받는다는 점에서 구별된다. 즉, 조석파는 자체 에너지로 진동하는 것이 아니라, 강제진동파(强制振動波)인 것이다. 사실상 지구상의 대양과 육지분포가 복잡한 관계로 조석파의 파봉(波峰:고조)이나 파곡(波谷:저조)이 어느 지역에 도달하는 데는 심한 변화를 보인다.[2]
현황[편집]
오늘날에는 여러 지역의 조석 관측 결과와 자료에 기초하여 약 1개월 이내의 변화, 즉 단주기(短週期)의 변화와 1년 주기의 변화, 즉 장주기(長週期)의 변화를 예보할 수 있다. 또한 이러한 예보에서 기압 또는 바람의 영향을 제거할 수 있다면 대단히 정확한 값(±2㎝ 이내의 오차)을 구할 수 있다.
한반도의 어민들은 예로부터 음력의 날짜에 경험적으로 '물때[潮時]'를 맞추어 왔다. 물때는 15일을 주기로 하여 하루 단위로 나누었는데, 1개월에 모든 '물'이 두 번씩 나타나도록 하였다.
조금부터 시작하여 그다음 날은 무시[水深]라고 하고, 시간이 지나 밀물이 많아짐에 따라서 한물에서 열물까지 두었는데, 사리는 여덟물에서 열물까지의 기간에 나타난다. 열물 뒤에는 밀물이 점차 감소하여 한꺾기[一折]·두꺾기[二折]·아치조금[亞潮]이 지난 다음 조금이 다시 돌아온다.
대한민국 서해안의 조차는 세계적이다. 서해안에서도 조차가 가장 큰 곳은 아산만으로 평균 대조차는 8.5m이다. 이곳에서 북쪽과 남쪽으로 갈수록 조차는 점차 감소한다. 북쪽으로 인천 8.1m, 남포 6.2m, 용암포 4.9m, 남쪽으로 군산 6.2m, 목포 3.1m로 나타난다. 남해안에서는 서에서 동으로 갈수록 조차가 감소하여 여수 2.5m, 부산 1.2m로 나타난다. 동해안의 조차는 0.2∼0.3m에 불과하다.
황해는 태평양에 열린 거대한 만과 같은 바다로 가장 깊은 곳도 수심이 80m 미만이기 때문에 대양에서 밀려오는 조랑(潮浪)의 영향을 많이 받는다. 이에 반하여 동해는 수심이 깊고, 일본열도로 둘러싸여 있어 조차가 매우 작다.
만조와 간조가 교체될 때에는 해안에 조류(潮流)가 발생한다. 좁은 만이나 해협에서는 조류가 왕복성 운동을 하는데, 유속이 매우 빨라진다. 임진왜란 당시 이순신 장군이 전공을 세운 울돌목[鳴梁海峽]에서는 유속이 대조 시에는 시속 16㎞, 소조 시에는 시속 13㎞에 달한다. 경기도 김포시와 인천광역시 강화도 사이의 염하(鹽河)도 조류가 빠르기로 유명하다.
밀물 때 하천 하구(河口)로 밀려드는 바닷물은 강물의 흐름을 막아서 수면을 높인다. 따라서 하천 하류의 수위도 하루에 두 번씩 승강운동을 한다. 이러한 하천 즉, 감조하천(感潮河川)들 가운데 한강은 인도교(人道橋)까지, 금강은 부여 부근의 규암(窺岩)까지, 낙동강은 삼랑진(三浪津)까지 조석이 영향을 미쳤다.
유량이 적은 소하천의 최하류부는 유역분지의 지표수를 유출하는 하도(河道)의 기능보다는 바닷물이 드나드는 갯골의 구실을 한다. 이러한 하천에서 대조 때에 밀물이 들어오면 급작스럽게 홍수가 발생한 것처럼 보인다. 과거에는 각종 선박들이 하구로부터 밀물을 이용하여 하천을 따라 내륙으로 들어오는 경우가 많았다.
일반적으로 조차가 크면 항만 건설에 불리하다고 알려져 있다. 이러한 것을 극복하기 위해 만조나 간조 때에 선박이 접안할 수 있도록 조차가 큰 인천항에는 갑문(閘門)이, 군산항에는 부교(浮橋)가 설치되어 있다.
조석의 관측[편집]
조석을 관측하는 곳은 국립해양조사원의 검조소이다. 검조소는 조석을 관측 검조기로 조위를 기록한다. 검조소에는 검조기, 기본수준점표 등이 갖추어져 있다. 여기서 기본수준점표는 바다의 수심측량, 해양공사 높이, 해안선 결정 등에 활용하는 해양 수직기준면 정보를 제공하기 위해 조사한 기본 수준점을 적어놓은 것이다.
검조기는 조석의 조위를 시간별로 연속하여 측정하는 장비다. 검조기는 크게 부표식, 수압식, 초음파식 검조기가 있다.
부표식 검조기는 해안에 우물을 파고 우물의 수면과 해면이 항상 같은 높이를 갖게 만들기 위해 도수관이 있고 우물에 부표를 띄운다. 띄운 부표가 수위 변화에 따라 상하운동하는 것으로 조석의 조위를 측정하여 기록한다. 기준 검조소에서는 주로 부표식 검조기를 사용한다. 수위에 따른 수압 변화를 해저에 고정된 검조기를 통해 자동으로 산출하는 방식은 수압식 검조기이다. 마지막으로 초음파식 검조기는 초음파가 해면에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 조위를 관측한다.
현재 한국에는 부산, 인천, 군산 등 전국 37개 검조소 운영되고 있다. 검조소의 위치 결정 조건으로는 그 해역의 조석을 대표하는 지역이어야 하고 지반이 견고한 지역이어야 하며 바다가 조용하고 표사 등이 퇴적되지 않는 지역이어야 한다. 검조소의 설치 과정으로는 먼저 위치를 선정하고 조석 특징에 따른 검조기를 설치한 후 해안 가까이 검조 표척을 설치하면 된다.
기상청에서는 조석을 관측한 자료를 계속해서 감시하며, 폭풍해일 특보 등 바다날씨를 예보할 때 활용하고 있다. [3]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
- 〈조석〉, 《나무위키》
- 〈조석〉, 《한국민족문화대백과사전》
- 〈조석〉, 《네이버국어사전》
- 〈조석〉, 《네이버지식백과》
- 기상청, 〈밀물과 썰물 어디서, 어떻게 측정할까?〉, 《네이버블로그》, 2020-07-16
같이 보기[편집]
