밀물 썰물 원리 - milmul sseolmul wonli

교육부 ・ 2019. 8. 1. 15:40

※ 본 내용은 교육과 관련된 다양한 정보를 제공해드리기 위해 외부 사이트에서 발췌한 내용으로서 교육부의 공식입장과는 다를 수 있습니다.

교육부 제공 콘텐츠 중 꾸준히 학생·선생님들의
많은 관심을 받았던 인기 주제를 다시 소개합니다!
세 번째 편은 자연의 신비함
'밀물과 썰물' 이야기입니다.
-교육부 블로그지기

▲ 밀물과 썰물의 모습(대서양, 펀디 만)(출처: 에듀넷)

밀물은 해수면이 높아져 해안의 바닷물이 육지 쪽으로 들어오는 것 가리키고, 반대로 썰물은 해수면이 낮아지면서 바닷물이 빠지는 현상을 말합니다.

지구는 자전축을 중심으로 하루에 한 바퀴씩 도는 자전을 하면서 동시에 태양 주위를 도는 공전을 하고 있습니다. 그리고 달은 이러한 지구 주위의 궤도를 따라 공전하면서 만유인력과 원심력이 균형을 이루고 있습니다. 원심력은 원운동 하는 물체가 바깥쪽으로 튕겨져 나가려는 힘인데 지구는 자전에 의해 원심력이 발생하고 있습니다.

그런데 지구에서 바깥쪽으로 쏠리는 원심력은 모든 방향에서 같지만, 달 쪽을 향한 인력은 달의 중심을 향하므로 방향이 있게 됩니다. 그래서 지구에서는 달을 마주보는 편에서의 인력과 반대편에서의 인력의 차이가 발생하게 되고, 그 인력에 이끌려 지구와 달이 마주 보는 부분으로 지구의 바닷물이 모이게 됩니다. 그리고 지구와 달이 마주 보는 부분의 반대쪽 부분도 원심력에 의하여 바닷물이 부풀어 오릅니다. 그 결과, 달이 당기는 부분과 그 반대편이 밀물이 되고 그 외의 부분은 물이 빠져나가 수심이 얕아지는 썰물이 됩니다. 지구는 하루에 한 바퀴 자전하기 때문에 달의 인력과 지구의 원심력에 의해 하루에 두 번의 밀물이 나타나게 됩니다.

▲ 밀물과 썰물이 생기는 이유(출처: 에듀넷)

반면에 태양과 지구 사이에도 인력이 작용하지만, 달에 비하여 매우 멀리 떨어져 있기 때문에 달의 인력의 45% 정도의 힘으로 지구를 잡아당기고 있습니다. 그렇기 때문에 태양의 인력에 의해 밀물과 썰물의 정도는 일정하지 않고, 매일 조금씩 달라집니다.

밀물로 해수면이 가장 높은 때를 ‘만조’, 썰물로 해수면이 가장 낮은 때를 ‘간조’라고 하고 이 때의 높이 차이를 ‘조차’라고 합니다. 조차는 달이 보름달이거나 그믐달인 경우 가장 커지게 되는데, 태양 - 달 - 지구의 위치가 일직선상에 놓이므로 태양과 달이 같은 방향에서 잡아당기거나 태양이 지구 원심력과 같은 방향에서 잡아당기게 되기 때문입니다. 이렇게인력과 원심력이 강하게 작용해 조차가 매우 커질 때를 ‘사리’라고 부릅니다.

반대로 달이 반쪽만 보이는 상현달이거나 하현달일 경우에는 태양 - 지구 - 달이 직각을 이루게 됩니다. 따라서 태양과 달의 인력이 서로 다른 방향으로 작용하여 조차가 작아집니다. 이 때를 ‘조금’이라고 합니다.

▲ 만조와 간조를 만드는 태양의 영향(출처: 에듀넷)

밀물과 썰물은 매일 하루 두 차례 발생하는데, 항상 일정하지 않고, 매일 조금씩 달라집니다. 밀물과 썰물이 발생할 때, 물의 양과 속도가 15일을 주기로 조금씩 달라지는데, 이렇게 15일 단위로 변하는 밀물과 썰물의 강약의 주기를 '물때'라 부릅니다. 어촌 지역 사람들은 밀물 때 배를 띄우고 썰물 때 갯벌에 나가 일을 하기 때문에 물때를 잘 알아야 합니다. 또한 갯벌 체험을 원하는 관광객들도 물때를 잘 알아야 낭패를 보지 않습니다.

지구는 자전을 하여 하루에 한 바퀴를 돌 때 달은 13° 공전을 합니다. 따라서 지구가 13°를 더 돌아야 지구와 달의 위치가 처음과 같게 되고 지구가 13°를 도는 데 걸리는 시간은 52분입니다. 따라서 달이 지구 주위를 한 바퀴 돌아 원래 위치로 돌아오는 데 약 24시간 50분 정도가 걸리며 밀물에서 다음 밀물까지는 12시간 25분의 간격이 생기므로 물때는 전날보다 50분씩 늦어지게 됩니다.

조차는 해역의 형태와 지역에 따라서 차이가 있을 수 있기 때문에, 물때로 밀물과 썰물의 차이를 날짜로 추정하는 일을 절대적인 수치로 받아들여선 안 됩니다. 우리나라 국립해양조사원(http://www.khoa.go.kr/)에서는 과학적 조사를 바탕으로 매일 밀물과 썰물의 정확한 수치를 발표하고 있습니다. 조석표에는 매일 간조와 만조 시각, 그리고 간조와 만조 때의 수위를 cm 단위의 수치로 표시하고 있습니다.

지금까지 우리의 바다에서 볼 수 있는 현상, 밀물과 썰물, 물때에 대해 알아보았습니다. 지구의 움직임이 바다에까지 영향을 주다니, 정말 신기했죠? 다음에도 유익하고 흥미로운 교육정보로 찾아오겠습니다. 많은 기대해주세요!

출처_에듀넷

https://www.dongascience.com/news/view/1737/news

MBC 예능프로그램 '아빠, 어디 가?'에서는 28일 민국이가 다른 아이들에게 밀물과 썰물의 원리를 가르쳐주는 장면이 나왔다. 하루에 두 번씩 지구를 찾아오는 밀물과 썰물. 우리는 바닷가에 물이 들거나 나는 모습을 자연스럽게 받아들이지만, 막상 이유를 설명하라고 하면 어른도 쉽사리 말이 나오지 않는다. 달의 중력 때문이라는 정도는 안다. 하지만 정확히 어떤 원리로 밀물과 썰물이 생기는 걸까?

지구와 달에는 중력이 있어 서로 끌어당긴다. 지구가 더 크고 중력이 강해 달이 지구 주위를 돌지만, 달의 중력 역시 엄연히 지구에 영향을 미친다. 일단 달을 향하고 있는 바다가 부풀어 오르는 건 이해가 쉽다. 달의 중력이 강해 바닷물이 달 쪽으로 살짝 움직이기 때문이다.

그 반대쪽에 있는 바닷물이 부풀어 오르는 건 다소 이해하기 어렵다. 상대적으로 멀어 달의 중력이 약하긴 하지만 굳이 부풀어 오를 이유는 없어 보인다. 여기에는 관성이 작용한다.

달이 지구를 당기는 힘은 지구 안의 위치에 따라서 다르다. 가까운 곳은 세게, 먼 곳은 약하게 당긴다. 하지만 고체인 지구는 응집력이 커서 단단히 뭉친 채 달을 향해 끌려간다. 반면, 달의 반대쪽에 있는 바다는 제자리에 있으려는 관성 때문에 상대적으로 덜 끌려간다. 바다에 비해 고체 지구가 더 끌려가는 정도가 크기 때문에 바닷물이 부풀어 오르는 것이다.

이에 따라 바다는 지구와 달을 잇는 직선 방향으로 양옆이 부풀어 오르고, 수직 방향으로는 얕아진다. 지구가 한 바퀴 자전하는 동안 우리는 부풀어 오른 바다를 두 번, 얕아진 바다를 지나므로 하루에 두 번 밀물과 썰물을 볼 수 있다.

과학동아 고호관 기자

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http://www.oceanlife.or.kr/jsp/01eclolgy/environment/environment02_02.jsp?M=01

'태양과 지구, 그리고 달은 수십억 년 전부터 규칙적으로 움직이고 있다. 지구는 태양의 주변을 돌고 있고 달은 지구의 주변을 돌고 있다.
밀물과 썰물은 달과 태양에 대한 인력과 지구의 원심력 때문에 일어난다.
즉 달과 태양이 지구를 끌어당기는 인력에 의해 지구의 바닷물이 한쪽으로 밀리기도 하고, 지구가 회전운동을 할 때 생기는 원심력 때문에 바닷물이 지구로부터 달아나려는 힘이 생긴다.

이 두 가지를 합하여 설명하면 달 쪽을 향한 바닷물이 달의 끌어당기는 힘에 의해 부풀어 오를 때 반대편 지구의 바닷물은 원심력에 의해 부풀어 오르게 된다.'

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한심하다는 말도 아깝다는...