조석

조석에 대해서 알아보겠다.

기조력(천체인력)의 지구표면 각점과 지구 중심과의 차이에 의해 발생 한다.

  1.달과 태양의 인력에 의해 해수가 부풀어 오르고 내려앉고를 반복한다.

      ※기조력의 크기는 천체의 질량에 비례하고, 거리의 세제곱에 반비례한다. 태양은 달보다 26×106배의 질량이지만 거리가 360배나 멀기 때문에 조석을 일으키는 기조력은 태양이 달에 비하여 46.6%에 불과하다. 기타 별 등의 천체의 영향은 거의 무시할 수준이다.

        기조력 F=GmM/r3  

  (G; 만유인력 상수, m; 천체의 질량, M; 지구의 질량, r; 지구-천체간 거리)

  2.달의 공전은 지구와 달 사이에 작용하는 만유인력이다. 전체적으로 지구와 달의 공통 무게중심을 중앙으로 회전함으로써 생기는 원심력과 평형을 이룬다. 그러나 지구표면의 어떤 임의의 지점에서의 원심력과 만유인력은 불균형을 이루며 이에 따라 조석이 일어난다. 즉 달이 보이는 쪽에서의 만유인력은 공통무게중심을 공전함으로써 생기는 원심력보다 큰 까닭에 만조이며, 반대로 달이 보이지 않는 쪽에서의 원심력은 만유인력보다 큰 원인으로 역시 만조가 생긴다.

맨위의 그림은 달의 공전으로 조석이 발생한다.(소조와 대조)

 ※달은 27.3일만에 지구를 공전한다.

        ※해수가 부풀어 계란처럼 타원형이 된 상태에서 지구가 자전을 하므로 해수는 가만히 있고 육지가 한 바퀴 돌기 때문에 한 지점을 기준으로 보면 하루에 두 번 해면이 오르락 내리락 하게 된다. 즉, 하루에 두 번 조석이 발생하게 된다.

  달과 태양의 위치가 지구에 대해 직각을 이룰 때 최소조차, 일직선을 이룰 때 최대 조차를 보인다.

제2항 조류(潮流)

  1. 특성

    가. 주기적 운동은 주기적 수평운동의 왕복한다.

    나. 영향 범위의 풍랑은 해면에서 수심 20~30m까지만 영향이지만 조류는 해저까지 균일하게 영향을 준다.

    다. 조석과 관련성에서 조류주기는 조석주기와 거의 일치하고 조류는 1차원적이며 조석은 2차원적이다.

    라. 해협의 조류에서 대양의 조류는 미약하고 수심이 얕은 곳은 강하다. 특히 협수로, 해협에 강하다.

       *조류가 강한 곳은 대표적으로 명량수로(울돌목), 일본 나루토 해협이 있고 최강유속은 10Kts 이다.

       *세계적 조류가 강한 곳은 캐나다 벤쿠버 섬과 브리티시 콜롬비아 사이인데 최대 15Kts이다.

☞조류 발전소; 프랑스 랑스 하구(245Kw), 케나다 파사코모디 만(305Kw)

              진도 울돌목(500Kw × 2기)→ 세계 최대 발전소

☞조력 발전소; 시화호(25만 Kw)→ 세계 최대

     ※충남 태안의 “가로림만”발전소 52만Kw 추진 중이나 환경단체 등과 마찰 중

※해수 온도차 발전(OTCE - Ocean thermal energy conversion);

  표층해수(깊이 10~50 m에서 20-30℃)와 심층해수(깊이 500~1000m에서 4-7 ℃)와의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 방식이다. 20℃ 이상의 온도차만 있다면 이를 이용하여 암모니아를 순환시켜 발전하는 방식과 최근에는 열전재료를 이용한 발전방식 등 여러가지 발전방식이 있으며 주로 저위도 지역이 가능성이 높다.  특히 열전재료를 이용한 OTCE 는 시스템이 단순하여 신뢰도가 높고 고장 요인이 적으며 안정성이 높기 때문에 경제적이고 친환경적인 발전시스템이라는 장점이 있으나, 초기 건설에 막대한 시설비가 요구된다는 단점이 있다.

ex)다음 중 해수 온도차 발전(OTEC)의 후보지로서 가장 적합한 곳은?

  가. 울릉도   나. 하와이   다. 남극부근   라. 그리인란드

  

  2. 조류의 형태; 

     일반적으로 왕복조류로서 정류→최대속력→정류→반대방향→최대속력으로 반복한다.

      ※조고가 없을 때 조류가 최대이다. 오히려 조고(潮高)일 때 조류는 정류(停流)이다.

    가. 일주조류, 반 일주조류

      (1)일주조류; 하루에 2번 전류, 12시간 25분 주기

      (2)반 일주조류; 하루에 4번 전류 6시간 12분 주기

    나. 창조류, 낙조류

    다. 일조부등(日潮不等); 1일 2회 반복되는 조석이 같지 않은 것으로 조차와 최대최강 유속과 비율도 장소에 따라 불규칙적으로 다르다. 원인은 달과 태양의 궤도면과 지구의 적도면이 서로 다르기 때문이다.

        ※연이은 두 전류기간 동안 최강유속은 오전과 오후가 다르다. 반일주조의 최강유속은 월령과 함께 변화, 보름/그믐 1~3일 후 대조 시 최대 상/하현 1~3일차 최소가 최소이다.