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기초해양상식

  • 바닷물의 기원

    바다는 어떻게 생겨났을까?

    지구상의 존재하는 13억 7천만 KM나 되는 바닷물의 기원은 지구 내부로부터의 가스 방출, 즉 화산활동에 의한 것이다. 45억 년 전 지구가 탄생한 이후, 지구내부에 포함되어있던 물이 활발한 화산활동을 통하여 용암과 함께 지구표면으로 흘러나왔다. 이 때 나온 물의 일부는 낮은 곳으로 흘러가고 나머지 상당량의 물은 뜨거운 수증기상태로 하늘로 올라가 가스와 함께 대기권을 형성하였다.

    지구탄생후 최초의 원시 대기는 현재의 것과는 달리, 산소가 거의 없었고, 대부분이 이산화탄소, 질소, 그리고 수증기로 이루어져 있었다. 열을 뿜어낸 지구는 표면부터 식기 시작했고, 지구의 표면이 식으니까 대기권의 수증기도 식었다. 식은 수증기는 응결하여 비가 되어 내리고 지구표면의 낮은 곳으로 흘러 저지대에 고여서 바다가 형성되었다(약38억 년 전)

     

    바닷물에 들어 있는 화학물질의 기원

    • 지구가 생성될 당시 무거운 물질과 가벼운 물질이 분리되면서 지표로 올라온 비교적 가벼운 물질과
      그 이후 지구 내부로 부터 분출된 가스
    • 육상에서의 풍화작용의 결과 유입된 물질
    • 해저와 해수간의 상호작용으로 유입된 물질
    • 생물체에 의해 생성된 물질 등

      지각의 구조

       
       
  • 바다의 역할
    바다는 지구 표면의 70.8%를 차지하고, 약 14억 km³의 소금물을 가지고 있다. 바닷물 속에는 수많은 생물들이 공존하며 먹이사슬로 연결되어 살아가고 있다.
    <특성>
    평균수심 최대수심 평균수온 평균염도 나 이
    4,117m 11,034 3.9 ℃ 34.82 psu 40억년
    면적, 부피, 구성비

    이러한 바다는 인류의 역사가 시작되면서부터 활용되고 연구의 대상이 되어왔으며, 여러 가지 역할을 담당하고 있다.

    에너지측면

    커다란 바닷물 순환은 적도지방의 많은 열을 극지방으로 이동하는 주요 역할을 하여, 지구의 온도를 지역에 따라 일정하게 해준다.

    식량자원 측면

    우리의 식생활과 밀접하게 연관되어 있는 수산물 (물고기, 조개류, 새우, 해조류 등)을 획득하는 어업 활동은 세계적으로 연간 약 40조원에 달한다.

    환경 측면

    바다는 육지보다 면적도 훨씬 넓고 열용량도 크며, 온난화 기체인 이산화탄소도 대기보다 60배나 많아 지구의 기후를 조절하는 데 결정적인 역할을 한다.

  • 바닷물의 움직임
    바닷물의 흐름-해류

    [해류관측 장비 : RCM-7 DSC]바닷물의 운동은 크게 수직적 운동과 수평적 운동으로 나누어 생각할 수 있다. 또한 바닷물의 운동은 공간적 규모나 시간적 규모로 나누어 생각할 수도 있다. 이러한 운동을 일으키는 원인은 내부와 외부로 나누는데, 내부 원인으로는 해수의 압력, 마찰력 등이 있고, 외부 원인으로는 바람에 의한 마찰력, 달과 태양 등에 의한 기조력, 바닷물의 압력차이 등이 있다.

    일반적으로 바닷물의 흐름은 해류라 표현하고 이것을 다시 흐름을 일으키는 원인에 따라 조류 ·취송류·관성류 등으로 표현한다.

    해류는 특성상 방향성과 속도를 가지고 있으며, 이러한 해류를 관측하기 위한 해류관측방법은 바닷물 위에 떠있는 부유 물질의 이동을 눈으로 관측하는 초기 방법에서 점차 발전하여 고정된 지점에서 프로펠러와 나침반이 장치되어 있는 유속계를 활용한 관측으로 발전하였고, 요즘에는 위성과 ADCP (도플러 원리를 이용한 관측장비), 레이더, 해양관측뜰개 등을 이용한 첨단기법의 해류관측이 활발히 이루어지고 있다.

    해류관측 자료 : 죽변

     
    취송류(Ekman 해류)

    바다 위에 바람이 불면 파랑과 해류가 동시에 발생된다. 파랑은 바다 표면이 위 ·아래로 움직이는 것을 의미하고 해류는 일정한 방향으로 바닷물이 밀려가는 것을 의미한다. 일반적으로 바람에 의해 생긴 해류를 풍성해류 또는 취송류라고 표현한다.

    취송류 발생 모식도

    취송류는 바람의 세기· 방향 ·지속 시간 등에 의해 결정되며, 북반구에서의 경우, 바람의 진행 방향에서 오른쪽으로 45°치우치며(남반구에서는 그 반대), 그 속도는 바람의 변형력 ·밀도·소용돌이점성 계수·지구자전의 각속도·위도 등에 의해 결정된다. 속도는 일반적으로 풍속의 2∼4 %이고, 해면 근처에서 가장 강하며, 밑으로 내려갈수록 약화되고, 200m 정도의 깊이에서는 거의 없어지는 것이 보통이다.

     
    지형류

    수압 차이에 의해 생기는 수압 경도력과 지구 자전에 의한 전향력이 평형을 이루며 흘러가는 해류를 지형류라 한다.

    취송류 발생 모식도

    세계의 주요 해류들은 대양의 중심부로 밀도가 낮은 고온의 해수를 모으는데, 그 결과 중심부의 수면이 상승하게 된다. 이 경우 내부의 수압에 의한 기울기가 생겨서, 수면이 높은 곳에서 낮은 곳으로 수압 경도력이 작용한다. 처음에 수압 경도력의 방향으로 움직이기 시작한 해수는 전향력에 의해서 오른쪽으로 편향되어, 수압 경도력과 전향력이 평형을 이룰 때까지 방향이 변한다. 그래서 수압 경도력의 오른쪽 직각 방향으로 흐르게 된다.

     
    조류

    태양과 달 등에 의한 기조력 때문에 생기는 수평흐름을 조류라 한다. 조류는 넓은 범위의 해류에 포함되지만 일반적으로 해류와 분리하여 생각하는 경우가 많다. 그 이유는 조류는 해류와 달리 일정한 방향으로 지속적으로 흘러가는 것이 아니라 시간에 따라 방향과 속도가 변하고, 일정한 시간이 지나면 원래 상태가 되기 때문이다.

    RCM-9, 25시간 조류관측 성과

    조류가 거의 정지한 상태를 게류, 조류가 방향을 바꾸는 현상을 전류라고 한다. 전류는 약 6시간 12분마다 하루에 4회 발생하는데, 장소에 따라서는 2회만 발생하기도 한다. 일반적으로 해양에서 실시되는 해류관측의 결과는 해류와 조류가 중복되어 있기 때문에, 여러 가지 방법으로 이것을 분리하여야 한다.

    부산항 부근 수치 모델링 조류도

담당
운영지원과 해양정보화 서대현
전화번호
051-400-4374

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