바다에만 파도가 치는 이유 바다 파도
바다를 보면서 문득 바다에 파도가 이는 이유가 궁금해 졌습니다. 바람이 많이 불지도 않고, 어떤 날은 바람조차 불지 않는 바다에서 파도가 이는데 바람이 불지 않는 호수나 연못에는 파도가 없습니다. 하지만 바람이 부는 날에는 바다도, 강이나 호수도 파도가 일어납니다.
그래서 저는 바다에 파도가 치는 이유와 강이나 호수 등에서 파도나 물결이 이는 이유에 대해 알아보았고 왜 바다에만 파도가 치는지 알려드리겠습니다.
우선 이번 주제인 파도에 대해 알아보겠습니다. 파도라는 것의 사전적인 의미를 먼저 보면 명사로 뜻은 바다에 이는 물결이라고 되어 있습니다. 즉, 파도라는 것은 바다라는 곳에 한정적으로 사용할 수 있습니다. 파도의 한자에 보면 파는 물결 파, 도는 물결 도로 큰 물결이라는 뜻으로 볼 수 있습니다.
가끔 어린 아이들이 하는 말을 들어보면 강이나 호수에서 배나 보트가 일으킨 물결을 보고 파도가 온다고 하는 것을 들을 수 있습니다. 하지만 이는 단어의 선택이 잘못된 것으로 파도가 아니라 그냥 물결이라고 할 수 있습니다.
결국 장소의 차이지 결국은 파도도 하나의 물결입니다. 그러나 이러한 물결이 이는 이유에서는 어느 정도 차이가 있고, 특히 그 물결의 크기에서 상당한 차이가 있습니다.
<바다에만 파도가 치는 이유>
바다에만 파도가 치는 이유에 대해 알려드리겠습니다. 우선 강이나 호수에 이는 물결의 원인과 바다에 이는 물결의 원인 중 같은 원인에 대해 먼저 알려드리겠습니다.
바다든 강이든 호수든 결국 물에 이는 하나의 결이기 때문에 원인의 공통점이 있습니다.
공통된 원인은 바로 바람입니다. 바다든 강이든 호수든 잔잔한 상태에서 바람이 불어오게 되어 물 표면을 치고 지나가면 그 곳으로 부터 물의 표면에 바람을 맞은 즉시 그 자리는 평명상에서 아래로 들어가고, 그 옆은 위로 솟구쳐 올라가져 위치차가 발생을 하고, 이러한 위치 차이로 인해 상대적으로 높은 쪽에 속한 물이 낮은 쪽으로 몰리면서 물 분자들이 충돌을 해서 다시 물결이 생깁니다.
이러한 이유로 바람이 한 번 불면 하나의 물결만 생기는 것이 아니라 진동이 크기만 점점 작아질 뿐 진동은 그대로 있고 그 진동들이 파동으로 생겨나는 것입니다. 이렇게 바람에 의한 물결은 운동에너지와 위치에너지에 관련이 있습니다. 방금 설명한 내용이 바로 운동에너지와 위치에너지에 관련된 내용을 쉽게 설명한 것입니다.
계속 바람이 불어 이러한 물결이 1km에 1mm씩 높이가 높아진다고 했을 때 호수 등은 바다에 비해 상대적으로 좁기 때문에 물결의 높이를 높게 만들 수 없고 그 결과 위치에너지가 낮기 때문에 변환될 수 있는 운동에너지도 작습니다. 그렇기에 호수나 강은 물결의 크기가 작습니다. 또한 강이나 호수는 주변에 물결을 소멸시키는 요소들이 많습니다. 주변에 바위나 수풀 등으로 인해 물결이 높아지기 전에 운동에너지가 줄어들어 결국 소멸이 되기고 합니다.
하지만 바다의 경우 먼 태평양 한 가운데서 바람이 조금씩 물결을 만든다고 했을 때 우리나라까지 오는 과정에서 분명 일본이나 다른 섬들이 방해를 주기도 합니다. 그러나 일본 등이 파도를 다 막기 전에 이미 바다의 물결의 위치에너지나 운동에너지는 많이 커져 있기에 방해를 해도 소멸될 정도로 방해를 받지 않습니다.
<강이나 호수에는 없고 바다에만 파도(물결)가 치는 이유>
강과 호수 바다에 바람이 불면 물결이 생겨나고, 넓디 넓은 바다에는 그로 인해 높은 물결이 일어나 그 높은 물결을 파도라고 한다고 말씀드렸습니다. 바다에 파도가 치는 이유들 중 바람은 우리가 눈으로 확인 할 수 있을 정도로 물결을 만들어 냅니다.
지금부터는 강이나 호수에도 존재하기는 하지만 차이가 미미하여 우리 눈에는 보이지 않고, 바다에는 차이가 있어 우리 눈에 보이는 이유들에 대해 알려드리겠습니다.
첫 번째는 밀물과 썰물입니다. 밀물과 썰물은 사실 호수나 강에도 존재 하기는 합니다만 그 차이를 우리 눈으로 확인하는 것이 어렵습니다. 너무 미미하기 때문입니다. 하지만 바다에서는 그 차이를 확인할 수 있습니다.
바다의 경우 밀물과 썰물이 생기는 이유 중 가장 큰 이유는 태양과 달의 인력, 지구의 공전에 의해 생기는 원심력입니다.
천체(하늘에 있는 물체라는 뜻으로 태양, 달, 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성 등등)는 물체를 당기는 힘을 가지고 있습니다. 그러한 인력으로 인해 밀물과 썰물이 생기고, 여기에 지구 공전의 원심력까지 더해지면 밀물과 썰물의 차이가 더 생겨납니다. 바로 인력이나 원심력에 의해 바닷물이 몰리면 바다의 어느 지역과 다른 지역을 비교하면 지구의 핵으로 부터 높이를 잰다면 높이차가 존재합니다.
이 인력과 원심력의 경우 강이나 호수에도 적용할 수 있지만 앞서 바람의 경우와 같이 여러 방해 요소들도 있고, 예를 들어 1km당 인력이나 원심력에 의해 생기는 밀물과 썰물이 1mm정도라면 바다는 강이나 호수에 비해 엄청나게 크기 때문에 이런 1mm들이 누적이 되어 엄청난 차이를 보이는 것입니다.
이렇게 밀물과 썰물이 반복이 되면서 위치에 따라 바다가 받는 인력의 차이가 발생을 하고, 지구가 공전하면서 인력을 많이 받는 바다의 위치가 바뀌면서 바닷물이 물결을 만들어냅니다.
다른 이야기지만 천체의 인력에 대해 조금 더 말씀을 드리면 화성탐사선이나 다른 여러 탐사선을 보낼 때 nasa 등에서 발사 일자를 잡는 것은 무조건 준비가 다 되어서 발사하는 것이 아닙니다.
그 이유는 탐사선에 연료를 많이 주입할 수록 연료통 크기와 연료비 등이 크기 때문에 비용이 많이 듭니다. 하지만 인류는 더 멀리 탐사선을 보내고 싶어 합니다. 그렇기에 연료는 줄이더라도 더 멀리 보내기 위해 천체의 인력을 어느정도 사용합니다. 예를 들어 달 주위를 지난다고 할 때 지구와 달 사이에서 달에 더 가까이 탐사선이 진입한다면 달의 인력의 크기에 비례해 탐사선의 연료와 추진력을 조금씩 줄이는 등의 동작을 한다고 합니다.
두 번째는 기 온차입니다. 바다는 매우 넓습니다. 그래서 여러 지역에 걸쳐 기온의 차이가 납니다. 심하게 나는 경우도 있습니다. 예를 들면 남반구인 호주가 여름일 때 북반구인 한국은 겨울입니다. 바닷물이 겨울일 때 차고, 여름일 때 덮습니다. 그리고 모든 물질은 높은 곳에서 낮은곳으로 이동합니다. 바다도 마찬가지입니다.
기온이 높아짐에 따라 바닷물도 온도가 올라가고, 바닷물의 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 바닷물이 이동을 합니다. 이 때 물의 대류현상이 일어나고 이로 인해 바다에 물결이 일게 됩니다. 바다의 경우 해저화산의 폭발이나 해저화산 주변의 지열등으로 인해 온도가 올라갈 수 있습니다.
만약 호수가 엄청 넓어서 반대쪽과 기온차가 난다면 밀물과 썰물이 존재할 수 있을까요? 네! 뉴질랜드의 와키티푸호수의 경우 기온차로 인해 밀물과 썰물이 존재한다고 합니다.
세 번째는 지진입니다. 동일본 대지진 당시 일본의 해안에서 멀지 않은 곳에서 해양판이 대륙판 아래로 들어가면서 응축되어 있던 힘이 폭발하면서 동일본 대지진이 일어났습니다. 이 때 솟구친 바닷물의 높이는 엄청났습니다.
이로 인해 일본 쪽에는 엄청난 높이의 지진 해일이 일어났습니다. 이런 지진 해일이 주변에 섬이나 육지가 없는 곳에 일어난다면 그 해일은 육지 근처에 왔을 때 조금 높은 파도로 보일 수 있습니다.
지진해일도 바다 속에서 발생한 진동으로 인해 바다의 표층수가 솟구쳐 올라온 것으로 파도가 만들어집니다. 동일본 대지진 당시 일본은 지진해일이 일어나 일본에 많은 피해를 입혔지만 반대쪽인 맥시코, 미국 쪽은 이 때문에 발생한 일이 없었습니다. 분명 동일본 대지진 당시 발생한 해일이 일본쪽으로만 간 것은 아닌데 말입니다.
결국 그 때 발생한 파동이 미국과 멕시코 쪽으로도 갔지만 해저 지진이 일어난 곳으로부터 미국과 멕시코가 멀기 때문에 해일의 규모가 아닌 일반적인 파도보다 약간 높은 파도로 그 힘이 전달되었을 것 같습니다.
물론 지진이라는 것이 늘 발생하는 것은 아닙니다. 그래서 바다에 파도가 치는 이유로는 적합하지 않을 수도 있습니다. 하지만 이렇게 발생하는 지진의 영향을 완전히 무시할 수는 없습니다.
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