조석 문서 원본 보기

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|[[파일:Bay of Fundy High Tide.jpg|섬네일|160px|만조 때의 [[펀디만]]]]
|[[파일:Bay of Fundy Low Tide.jpg|섬네일|160px|간조 때의 펀디만]]
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[[파일:Tide St. Simons, GA 2018.webm|right|섬네일|밀물 때 해변의 모습]]
'''조석'''(潮汐, {{llang|en|tide}}), 또는 '''조수'''(潮水)는 [[태양]]과 [[달]]이 [[지구]]에 미치는 [[기조력]]에 의해 [[지구]]의 해수면이 주기적으로 오르내리는 현상이다. '''물때'''라고도 한다. 해수면이 가장 낮은 시기를 '''간조'''(干潮, {{llang|en|low tide}}), 가장 높은 시기를 '''만조'''(滿潮, {{llang|en|high tide}})라 하며 간조에서 만조로 수위가 상승하는 동안을 '''밀물''', 만조에서 간조로 수위가 하강하는 동안을 '''썰물'''이라고 한다. 만조와 간조 때의 해수면의 차이를 조차, 혹은 조수간만의 차라고 부른다. [[조력 발전]]은 조수 간만의 차를 이용해 전기를 생산한다. 만조와 간조가 반복되는 '''조석 주기'''는 평균적으로 12시간 25분이며, 지역에 따라 보통 하루에 1~2회 정도 조석이 생긴다. 만조와 간조가 번갈아 일어날 때 해안에서는 '''조류'''(潮流, {{llang|en|tidal current}})가 생긴다.

조석은 태양과 달의 기조력에 의해 생기기 때문에 태양과 달의 위치에 따라 조차가 달라진다. 달이 [[그믐]]이나 [[보름달|보름]] 직후 조차가 가장 클 때를 '''사리'''({{llang|en|spring tide}}), [[상현]]이나 [[하현]] 직후 조차가 가장 작을 때를 '''조금'''({{llang|en|neap tide}})이라고 한다.

조석은 해안가 [[연안]]에 사는 사람들의 생활 방식에 영향을 미친다. 조차가 큰 지역은 [[선박]]이 접근하기 어려워 항만 건설에 불리한데, 따라서 큰 [[항구]]에서는 [[갑문]]이나 [[부교]]를 설치하는 등의 방법으로 조석을 이용한다. 조석은 땅과 대기에서도 일어나지만, 그 효과는 미미해 실생활에서 느끼기는 어렵다.

== 조석의 원리 ==
{{본문|조석 이론}}
행성에 보이는 조석을 예측하는 이론을 '''조석 이론'''이라 한다. 균형조석론, 동역학적 조석론 등이 있다. 조석은 태양과 달의 [[중력|만유인력]]과 상대적인 위치, [[지구의 자전]], 해안가의 지형 등 여러 가지 요인의 영향을 받는다. [[태양]]에 의한 기조력은 [[달]]에 의한 기조력의 약 46% 정도로 더 약하다.

=== 조석의 기본 원리 ===
{{참고|조석력}}
[[파일:tide overview.svg|300px|섬네일|upright=1|달에 의해 발생하는 조석. 달과 마주보는 방향과 반대되는 방향에서 만조가 생긴다. 여기서 태양의 기조력과 지구의 지형 및 자전에 의한 영향은 무시하였다.]]
조석을 일으키는 힘을 [[조석력|기조력]]이라 하며, 기조력은 천체와의 [[거리]]의 세제곱에 반비례한다.<ref>{{서적 인용|last=Young |first=C. A. |date=1889 |title=A Textbook of General Astronomy |url=https://www.gutenberg.org/files/37275/37275-pdf.pdf |page=288 |access-date=2024-04-20 |archive-date=2019-10-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191005003655/http://www.gutenberg.org/files/37275/37275-pdf.pdf |url-status=live}}</ref> 기조력은 달과 태양 등의 천체가 지구에 작용하는 [[중력|만유인력]]과, 지구와 천체의 공통 [[무게 중심 (기하학)|무게 중심]]을 중심으로 공전하는 지구의 [[원심력]]의 합이다. 그림은 달에 의해 발생하는 조석을 나타낸 것으로, 달과 마주보는 지역에서는 달이 작용하는 만유인력이 가장 크기 때문에 만조가 된다. 달과 반대편에 있는 지역에서는 달과 지구의 공통 무게중심을 도는 원심력이 더 크게 작용하여 마찬가지로 만조가 된다.

[[파일:Tidal field and gravity field.svg|섬네일|달이 지구에 작용하는 기조력(달은 오른쪽에 있으며, 그림에서는 나타나지 않는다.). 빨간색 화살표가 기조력을, 파란색 화살표는 중력을 나타낸다. 중력은 달(S)과 가까운 면에서 최대이고 달과 먼 면에서 최소이며, 지구 중심(O)에 작용하는 중력을 각 지역에서 빼 준 것이 해당 지역에서의 기조력이 된다.]]
조석은 차등 [[중력]]으로도 설명할 수 있다. 즉 달이 지구에 작용하는 중력은 지구상의 각 지점마다 그 크기와 방향이 다른데, 지구 중심에 작용하는 중력을 각 지점마다 빼면 그 결과가 해당 지역에서의 기조력이 된다.

[[태양]]이 지구에 작용하는 중력은 달이 작용하는 중력의 약 179배 정도이지만, 태양은 달과 지구 사이의 거리보다 약 389배 정도 멀리 떨어져 있기 때문에 태양에 의한 기조력은 달에 의한 기조력의 약 46% 정도로 약하다. 사리 때 기조력에서 달은 약 69%, 태양은 약 31% 정도를 차지한다. 더 정확히는 달의 기조력에 의한 가속도는 1.1×10<sup>−7</sup> ''g'', 태양에 의한 가속도는 0.52×10<sup>−7</sup> ''g'' 정도이다.''(g''는 중력가속도)

=== 균형조석론 ===
[[아이작 뉴턴|뉴턴]]의 조석 이론인 균형조석론에서는 [[바닷물|해수]]의 [[마찰력]]과 [[겉보기힘|관성력]]을 무시하고 해수가 받는 힘에 즉각적으로 반응한다고 가정한다. 즉 해수면은 항상 힘의 평형 상태를 유지하고 있다고 가정한다.
[[파일:simple explanation of tide.png|섬네일|달이 지구에 작용하는 기조력]]
먼저 달이 지구에 작용하는 기조력만을 고려할 때, 원심력을 고려할 필요가 없는 상황인 지구와 달이 서로 [[공전]]을 하지 않는 상황을 생각하자. 즉 지구와 달은 서로 [[자유 낙하]]하고 있으며, 이때 지구 중심 [[관성 좌표계]]의 관찰자를 생각하자. 그러면 지구상의 모든 지역에서는 지구 중심에 작용하는 중력만큼의 [[겉보기힘|관성력]] <math>\vec{F}_g</math>가 반대 방향으로 작용한다.
: <math>\vec{F}_g = - \hat{r} G \frac{M m}{R^2}</math>
여기서 <math>\hat{r}</math>은 지구 중심에서 달의 중심 방향으로의 [[단위벡터]], ''M''은 지구의 [[질량]], ''m''은 달의 질량, ''R''은 지구 중심에서 달의 중심까지의 거리이다. 한편 달과 마주보는 면에서 지구 위의 위도가 <math>\phi</math>인 지역이 받는 중력 <math>\vec{F}_{\phi}</math>는 다음과 같다.
: <math>\vec{F}_{\phi}=\hat{r}_0G\frac{M m}{R^2+r^2-2Rrcos{\phi}}</math>
<math>\hat{r}_0</math>은 ''P''에서 달의 중심 방향으로의 단위벡터, ''r''은 [[지구 반경|지구의 반지름]]이다. 따라서 ''P''에서의 기조력 <math>\vec{F}_T</math>는 두 벡터의 합이다.
:<math display="block">\vec{F}_T=\vec{F}_g+\vec{F}_{\phi}</math>
<math>\phi=0</math>일 때를 계산하면, ''R''이 ''r''보다 훨씬 크므로 기조력은
:<math>\vec{F}_T=GMm(\frac{1}{(R-r)^2}-\frac{1}{R^2})\approx\frac{2GMm}{R^3}</math>
으로 근사된다. 같은 방식으로 <math>\phi=\pi</math>일 때의 기조력을 구하면 크기가 거의 같고 방향은 반대인 힘이 된다.

== 대한민국의 조석 ==
[[대한민국]]의 조석은 지역에 따라 다르게 나타난다. 조수간만의 차가 큰 서해안과 남해안에는 [[갯벌]]이 잘 발달해 있다. [[전라남도]] [[진도군|진도]] 등의 지역에서는 썰물 때 섬과 섬 사이를 연결하는 바닷길이 열리는 바닷길 현상이 일어나기도 한다. 평균 해수면은 2~3월에 가장 낮고 8월에 가장 높다.

[[파일:Sihwa Lake seawall from Sihwanarae service area.jpg|섬네일|서해안에 있는 [[시화호조력발전소]]]]
[[황해|서해안]]은 세계적으로 조수간만의 차가 큰 지역으로, 특히 [[아산만]] 부근은 조차가 평균 약 6.1m 정도로 한국의 연안 중 조차가 가장 큰 지역이다. 북쪽에서 남쪽으로 갈수록 조차는 낮아지고 평균 고조간격은 짧아진다.

[[파일:20150808최광모RX10DSC01732.JPG|섬네일|남해안의 [[보성 벌교 갯벌]]]]
[[남해|남해안]]은 하루 두 번의 조석이 일어난다. 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 조차는 낮아지고 평균 고조간격은 약 8시간에서 11시간으로 짧아진다.

[[동해|동해안]]은 수심이 깊고 일본 열도로 둘러싸여 있어 조차가 0.3m 내외로 작은 편이며, 특히 [[포항시|포항]] 부근은 조차가 평균 약 0.2m 정도로 조차가 가장 적은 지역이다. 동해안에서는 계절에 따라 하루에 간조와 만조가 1번씩만 생기기도 한다.

밀물을 이용하면 별다른 노력 없이도 강 [[하구]]에서 [[강|하천]]을 따라 내륙 지방으로 선박을 쉽게 들일 수 있었기 때문에 과거에는 조수 영향권 내의 지역에 주요 교역장이 형성되었다. [[한강]]의 송파나루, [[영산강]]의 [[영산포]] 등이 대표적이며 운송 수단의 발전으로 이러한 포구들은 쇠퇴하였다.

오늘날은 단주기(약 1개월) 또는 장주기(약 1년)의 조석 변화를 예측할 수 있으며, [[대한민국 해양수산부|해양수산부]] [[국립해양조사원]]에서는 국내 연안 150여 개 지역의 조석 정보를 제공하고 있다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.khoa.go.kr/swtc/mobile.do|제목=대한민국의 실시간 조석예보|언어=ko|웹사이트=국립해양조사원}}</ref>

== 참고 문헌 ==
* {{웹 인용|url=https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5684711&cid=64516&categoryId=64516|제목=기조력|성=한국해양학회|웹사이트=네이버 지식백과|언어=ko}}
* {{웹 인용|url=https://encykorea.aks.ac.kr/Article/E0051889|제목=조석|웹사이트=한국민족문화대백과사전|언어=ko}}
* {{서적 인용|제목=21세기 웅진학습백과사전|성=|출판사=웅진|쪽=379-381|장=조석}}

== 각주 ==
{{각주}}

== 같이 보기 ==
* [[조석력]]
* [[바다 갈라짐 현상]]
* [[조석 해일]]
* [[조석 이론]]
* [[조력 발전]]

{{전거 통제}}

[[분류:조석]]
[[분류:해양학]]