바닷속 모래는 왜 물결 모양일까
바닷속 모래는 왜 물결 모양일까
  • BBC FOCUS
  • 승인 2019.12.27 17:35
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필자는 여름에 주말에 도싯 주의 해변을 따라 카누에서 노를 저으며 여유를 만끽했다. 카누의 매력은 물 위를 떠다니면서도 물속을 바라볼 수 있다는 점이다. 물이 정말 아름다울 정도로 맑았고, 나는 해저에 깔린 모래의 물결 모양에 주의를 기울이기 시작했다. 특히 그 조직적인 움직임에 집중했다. 모래가 만드는 깔끔한 산마루 모양을 생각해보자. 다른 곳도 아닌 물속에서 이런 건설 작업이 이루어지고 있다니 신기하지 않은가. 사실 모래의 물결 모양이 너무 흔하고 익숙하여, 우리는 다음과 같은 질문을 거의 하지 않는다. 도대체 모래는 거기서 뭘 하고 있는 것일까? 

 

내가 본 물결 모양의 모래언덕은 내가 타고 있는 카누를 위아래로 흔들어주던 파도의 작품이다. 만일 당신이 카누 위에서 파도를 탈 때 가만히 서있는 갈매기 한 마리를 보게 된다면, 그 새의 움직임을 하나의 선으로 그려보아라. 아마 그 선은 파도가 지나가는 것처럼 위아래로만 움직이지 않고, 원을 따라 앞뒤로 움직이기도 할 것이다. 수면 아래의 물 분자도 동일하게 움직이고 있으며, 그 원은 해저로 깊이 들어갈수록 점점 더 작아진다. 파도가 해변으로 이동하면, 그 원은 모두 해안가를 향해 줄지어 있게 된다. 마치 훌라후프가 지면과 한 점으로 맞닿아 있는 것처럼 말이다. 그러나 바다가 얕아질수록 물이 아래로 움직일 수 있는 공간이 사라지기 때문에 원이 선으로 찌그러지고, 해저에서는 물이 해변으로 갔다가 멀어지면서 앞뒤로 세차게 움직이기만 한다. 카누에서 내려다보니, 작은 해초 조각들도 모래 위를 빠르게 지나가며 이와 같이 움직이는 것을 관찰할 수 있었다.

 

모래의 물결무늬는 앞뒤로 진동하는 물의 흐름이 세게 부딪혀 수면 위를 부드럽게 흐를 수 없을 때 생기며, 이때 대신 소용돌이(혹은 와류)가 생긴다. 여기서 소용돌이란, 흐름이 방해받는 부분 바로 아래에서 회전하는 물의 집합을 일컫는다. 생성된 와류는 물의 흐름이 방해받은 위치의 뒤쪽에서 모래를 집어 들고 아래로 옮겨 골짜기를 굴착하기 시작한다. 이 모래가 소용돌이의 흐름에서 벗어나 안정화되면 다음 능선이 새로 만들어진다. 두 번째 파도의 영향력 하에 물은 다른 장소에 부딪혀 다른 길을 두고, 동일한 간격만큼 떨어져 또 다른 골짜기와 봉우리를 굴착하게 된다. 파도가 수면 위를 지나갈 때, 모래 언덕은 꼭대기의 모래가 굴러 떨어져 더 이상 높아지지 않을 때까지 계속 건설된다.

 

이 결과, 양방향으로 거의 동일하게 진동하는 물의 흐름 때문에 파문이 대칭으로 형성된다. 산마루가 분리되는 정도는 파도의 순환 주기와 모래 입자의 크기에 따라 달라지므로, 결국 어디에서나 동일한 간격으로 형성되는 편이다. 만일 조수가 빠르게 들어오거나 빠져나갈 경우, 한 방향이 다른 방향보다 더 강하게 흐르게 되므로, 모래 언덕의 한 쪽은 다른 쪽보다 가파르게 형성된다.

 

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