[알쏭달쏭 바다세상Ⅱ](6) 강물과 바닷물은 어떻게 섞일까

염분 농도에 따라 하구 구분…상층과 하층이 순환하는 원리

강과 바다가 만나는 곳.
하구는 강물과 바닷물이 만나 섞이는 지점이다.

강물이 한창 불어나는 장마철에는 하구 범위가 바다 쪽으로 조금 확장한다.

조석이 강한 사리 때 밀물이 들면 바다가 강으로 밀고 들어가면 그 반대가 된다.

강과 바다의 경계는 하구의 염분을 관측하면 비교적 구분이 쉽다.

소금기가 없거나 옅은 강은 0.0∼0.5퍼밀(‰), 먼바다는 32∼35퍼밀 정도다.

이 사이 염분 변화에 따라 하구를 구분할 수 있다.

하구에서 상류에 좀 더 가까운 육지 쪽 강 부분은 염분이 5퍼밀 이하다.

이는 하구의 강 쪽 경계에 해당한다.

하구의 상부 영역은 염분 범위가 5∼18퍼밀이다.

염분이 뚜렷하게 나타나기 시작하지만, 바다보다는 강의 영향을 많이 받는다.

하구 중간 영역은 염분 범위가 18∼25퍼밀이다.

강의 크기에 따라 하구의 상부나 하부 영역에 포함하기도 하는데 강이나 바다와는 구별되는 곳이다.

강과 바다의 특성이 사라지고 하구만의 특성이 존재하는 곳이기도 하다.

하구의 하부영역은 염분 범위가 25∼30퍼밀, 하구의 바다 쪽 경계 구역 염분은 30퍼밀 이상이다.

그러면 강물과 바닷물은 어떻게 섞일까.

물, 공기, 흙 등은 성질 차이가 뚜렷하면 층을 이루는데 강과 바다가 섞이는 과정에서도 '성층'이 생긴다.

하구는 염분에 의한 성층의 강도와 혼합 정도를 보고 구분할 수 있다.

혼합 과정을 보면 강물은 바닷물보다 밀도가 작기 때문에 바닷물과 섞이게 되면 강물이 위쪽에 자리 잡는다.

하구에서도 강물이 위(표층)를 차지하고 바닷물은 바닥 근처의 아래(저층)를 차지하는데 강물과 바닷물의 염분에 따라 층이 생긴다.

이 성층 유지 정도는 하구를 구분하는 중요한 기준이 된다.

물의 흐름이 강하면 표층과 저층의 물 혼합이 활발하기 때문에 층의 경계가 쉽게 무너져 층 구분이 깨지고, 약한 경우에는 성층이 계속 유지된다.

이 과정에서 염분에 영향을 미치는 수분의 증발도 이뤄진다.

증발은 수면에서 물이 수증기로 바뀌어 공기 중으로 날아가는 것으로 하구에서의 증발은 염분이 진해지는 것을 의미한다.

반대로 하구에 비가 내리면 담수의 양이 증가하는 것이라서 염분 농도는 옅어진다.

증발과 함께 강물의 유입이 이뤄지면 하구 상층과 하층의 염분 차이에 따라 순환이 발생한다.

하구 순환이 하층에서 상층으로 일어나면 '양성 하구', 그 반대는 '음성 하구'라고 한다.

증발이 활발한 열대 지방에서는 음성 하구가, 온대 지방을 포함한 대부분 지역에서는 양성 하구가 각각 형성된다.

담수 유입과 수분 증발량이 완전한 평형을 이뤄 하구 순환이 일어나지 않는 곳도 있다.

이를 '중성 하구'라고 하는데 실제로 존재하기가 매우 어려워 개념상으로만 존재한다고 한다.

[참고문헌]
1. 조홍연, '자연속 야누스, 하구' (한국해양과학기술원 미래를 꿈꾸는 해양문고 18), 2011.


/연합뉴스