달의 모양이 바뀌는 이유는 지구 그림자가 아닙니다. 달의 위상과 바닷물이 하루 두 번 드나드는 원리, 갯벌 안전까지 정리했습니다.
달은 스스로 빛을 내지 않고 햇빛을 반사해서 빛납니다. 공 모양인 달은 언제나 해를 향한 절반이 밝고 나머지 절반은 어둡습니다. 달의 모양이 바뀌는 것은 밝은 절반이 줄었다 늘었다 해서가 아니라, 달이 지구 둘레를 도는 동안 우리가 그 밝은 절반을 보는 각도가 바뀌기 때문입니다. 달이 해와 같은 쪽에 있으면 어두운 면만 보여 거의 보이지 않고, 해의 반대쪽에 있으면 밝은 면 전체가 보여 보름달이 됩니다. 그 사이의 위치에서는 밝은 면의 일부만 보여 초승달이나 반달이 됩니다.
달은 약 29.5일마다 같은 모양으로 돌아옵니다. 음력의 한 달이 29일이나 30일인 것은 이 주기에 맞춘 것입니다. 북반구에서 보면 오른쪽부터 차오르고 오른쪽부터 이지러집니다. 남반구에서는 좌우가 반대로 보입니다. 순서를 기억해 두면 오늘 밤 달이 어디쯤 있을지, 언제 뜰지 짐작할 수 있습니다.
달은 지구 둘레를 지구 자전과 같은 방향으로 돌기 때문에, 하루가 지나면 지구가 조금 더 돌아야 달이 다시 같은 자리에 옵니다. 그래서 달 뜨는 시각은 하루 평균 약 50분씩 늦어집니다. 보름달은 해가 질 무렵 동쪽에서 떠서 해가 뜰 무렵 서쪽으로 지므로 밤새 볼 수 있습니다. 상현달은 낮에 떠서 저녁에 남쪽 하늘 높이 보이고 자정 무렵 집니다. 하현달은 자정 무렵 떠서 새벽에 보입니다. 낮에도 하늘에 달이 보이는 날이 많은 것도 이 때문이며, 달이 밤에만 뜬다는 생각은 오해입니다.
지구에서는 언제나 달의 같은 면만 보입니다. 달이 자전하지 않아서가 아니라, 달이 스스로 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간과 지구 둘레를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간이 약 27.3일로 같기 때문입니다. 오랜 세월 지구의 인력이 달의 자전을 늦춰 이렇게 맞춰졌으며, 이를 조석 고정이라고 합니다. 위상 주기인 29.5일이 공전 주기 27.3일보다 긴 것은, 그동안 지구도 태양 둘레를 돌아 해의 방향이 조금 바뀌어 같은 모양이 되려면 달이 조금 더 돌아야 하기 때문입니다. 달의 뒷면을 흔히 어두운 면이라고 부르지만, 뒷면도 앞면과 똑같이 햇빛을 받습니다.
달의 모양이 지구 그림자 때문에 바뀐다는 설명은 흔한 오해입니다. 지구 그림자가 달을 가리는 것은 월식이며, 해와 지구와 달이 일직선으로 늘어서는 보름달 때에만 일어납니다. 반대로 달이 해를 가리는 일식은 삭일 때에만 일어납니다. 그렇다면 매달 월식과 일식이 생겨야 할 것 같지만, 달의 공전 궤도가 지구의 공전 궤도면에 대해 약 5도 기울어 있어서 대부분의 달에는 그림자가 비껴갑니다. 월식 때의 달은 반달처럼 깔끔하게 잘리지 않고, 둥근 그림자 가장자리가 지나가며 붉은빛을 띠기도 합니다.
달의 인력은 가까운 쪽일수록 세게 작용합니다. 그래서 달을 향한 쪽 바닷물은 지구 중심보다 더 세게 당겨지고, 반대쪽 바닷물은 지구 중심보다 덜 당겨져 상대적으로 뒤에 남습니다. 그 결과 바다는 달 쪽과 그 반대쪽 두 곳이 부풀어 오릅니다. 지구가 하루 한 바퀴 자전하는 동안 한 지점이 이 두 부푼 곳을 차례로 지나므로, 많은 곳에서 하루에 밀물과 썰물이 두 번씩 일어납니다. 달이 하루에 약 50분씩 늦게 뜨는 것처럼, 만조 시각도 날마다 늦어지며 만조와 만조 사이는 평균 약 12시간 25분입니다.
태양도 바닷물을 당기지만, 태양이 일으키는 조석의 크기는 달의 절반에 조금 못 미칩니다. 삭과 보름 무렵에는 해와 달이 일직선에 놓여 두 힘이 더해지므로 밀물은 더 높고 썰물은 더 낮아집니다. 이때를 사리라고 합니다. 반달 무렵에는 두 힘이 직각으로 엇갈려 높낮이 차이가 작아지는데, 이때가 조금입니다. 다만 실제 조석의 크기와 시각은 해안선과 바다 밑 지형에 크게 좌우됩니다. 한국의 서해안은 조차가 매우 크고 동해안은 작은 것도 이 때문이며, 같은 날이라도 지역마다 만조 시각이 다릅니다.
조석을 이해하는 가장 실용적인 이유는 안전입니다. 경사가 완만한 갯벌에서는 물이 들어오기 시작하면 생각보다 훨씬 빠르게 넓은 면적이 잠기고, 갯골을 따라 물이 먼저 차올라 돌아갈 길이 끊길 수 있습니다. 갯벌 체험이나 바다낚시, 섬과 이어지는 바닷길을 건널 때는 국립해양조사원 같은 공식 기관이 발표하는 그 지역의 물때표를 확인하고, 만조 시각보다 넉넉히 일찍 나옵니다. 안개가 끼면 방향을 잃기 쉬우니 혼자 들어가지 말고, 위급할 때는 해양 긴급 신고 번호로 바로 알립니다.
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