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| 바닷물의 지구의 부피 비교. 몹시 작게 보여도 명왕성의 약 60%, 토성의 3번째로 큰 위성 이아페투스와 비슷한 부피이다.[1] |
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1. 개요
바닷물(Sea water) 또는 해수(海水)는 바다를 이루는 물로, 소금을 비롯한 온갖 무기염류들이 녹아든 함수(鹹水)이다. 바닷물에는 소금이 많이 포함되어 있어 짠맛이 난다. 지구에 존재하는 물 대부분은 바닷물이다. 반의어는 민물(담수)이다.한편, 라틴어 아쿠아마린은 바닷물 또는 바닷물의 물빛에서 따온 색채의 이름을 가리키는 말이다.
2. 특징
대개 바닷물은 투명하지만 미세입자의 산란으로 멀리서 보면 푸른색을 띄며, 플랑크톤이 풍부할 경우 녹색이나 적색을 띠기도 한다.pH는 8 정도로 약한 염기성을 띈다.
19세기 영국의 챌린저 호가 3년 6개월 간 세계 60여 개의 해역을 돌며 해양조사를 실행한 결과, 어느 바다의 물이든 염류의 비율은 약 77.7%로 모두 동일하다는 것이 밝혀졌는데, 이를 '염분비 일정의 법칙'이라고 한다.
평균 염도는 3.5%(35psu)[2] 이고, 염화나트륨(염소 55%, 나트륨 30.6%) 이외에도 황산염(7.7%), 마그네슘 이온(3.7%), 칼슘 이온(1.2%), 칼륨 이온(1.1%), 중탄산염(HCO3)등이 녹아들어 있다.
이 7가지를 주요하게 통틀어 바닷물의 염류(鹽類)라고 하며, 이 중 함유량 1, 2위인 염소와 나트륨이 바로 바닷물에서 짠 맛이 나는 원인이다.[3]
또한 바닷물은 모든 해양생물들이 고향으로 삼은 곳이자 삶의 터전으로, 오늘날 땅 위에서 사는 육상생물들도 모두 바닷속에서 살다가 육지로 진출한 생물들의 후손이다.
| 성분 | 농도(mg/kg) |
| Cl | 18,980 |
| Na | 10,560 |
| SO,4, | 2,560 |
| Mg | 1,272 |
| Ca | 400 |
| K | 380 |
| HCO,3, | 142 |
| Br | 65 |
| Sr | 13 |
| B | 4.6 |
| F | 1.4 |
| Rb | 0.2 |
표층수온은 주변 대륙의 지열이나 기후 또는 계절에 영향을 받지만 심해수온은 1~2도로 어디서나 일정한 편이다.[5] 바람에 의해 표층수온이 평상시와 다르게 변할 경우 엘니뇨나 라니냐 같은 이상기후 현상이 일어날 수 있다.
사람들이 자주 접하는 유체여서 간과하기 쉬운데, 바닷물은 염분이 강해 엄청나게 부식성이 강한 액체로 스테인리스 스틸같은 것조차 바닷물에 넣어두면 몇 년 내로 부식된다. 이외에도 바닷물에는 염소 이온이 다량 포함되어 있는데, 염소 이온에는 금속의 부동태 피막을 파괴하는 성질이 있기 때문에 부식을 더더욱 가속시킨다.[6] 따라서 금속은 대단히 잘 부식시키나 산과 달리 유기물에는 큰 해가 없다. 만약 바닷물이 유기물까지 부식시킨다면 바다는 생명의 근원이 아니라 죽음의 액체가 되었을 것이다.[7]
염분이 있으므로 사람이 더 떠오를 순 있겠지만, 사해처럼 염분이 극히 많이 들어간 예외적인 경우를 제외하면, 실질적으로 민물과 비교해서 쉽게 몸이 떠오른다고 체감될 만큼 차이가 느껴지진 않는다.
바닷물에서 살아가는 생명체의 경우는 대부분이 오직 바다에서만 살아가는 바다생물이지만 바다와 강을 오고가는 생물들은 민물과 바닷물에 모두 적응하여 살아간다. 특히 상어는 대다수의 종들이 바다에 존재하는 바닷물에서 살지만 황소상어의 경우는 바닷물과 민물에 모두 적응하여 살 수 있는 종이다.[8]
바닷물이 염도가 높아지면 밀도도 높아지기 때문에 바닥에 가라앉아서 쌓이는데, 이 때문에 사실상 바다 속의 호수가 형성된다.[9] 영어로 brine라고 하면 보통 바닷물이나 소금물을 뜻하는데, 해양생물학 등에서 brine이라고 하면 이 바다 밑바닥에 가라앉은 고염도 바닷물을 의미한다. 이 곳의 염도는 그야말로 사해 수준이라서 대부분의 해저 생물들이 부주의하게 헤엄쳐 들어갔다가 산 채로 젓갈이 되어서 최후를 맞이한다. 박테리아나 먹장어 등의 일부 생물만 살아남으며, 호수마다 박테리아들이 고유의 생태계를 형성하여 연구대상이 된다.
바닷물은 깊이에 따른 수온 분포를 기준으로 혼합층에서는 바람과 상호작용을 이루어서 잘 섞여 구온이 일정하게 유지된다. 혼합층보다 더 아래로 내려가면, 수온이 급격히 낮아지는 약층이 나타난다. 그리고 더 깊은 곳으로 내려가면, 심해층이 되는데 빛이 거의 도달하지 않아 매우 어둡고 수온이 낮고 일정하다.
바닷물의 밀도차 분리는 특수한 환경 하에서 지상에서도 볼 수 있는데, 북극 인근에서 관측된다. 덴마크의 세상의 끝이나 알래스카가 이 현상을 볼 수 있는 대표적인 지역이다.
3. 인간과 바닷물
- 대부분 바닷물은 인간이 바로 마시기 어렵다. 바닷물을 마시면 오히려 갈증이 나며 체수분도 오히려 감소한다. 다만 염도가 0.5~0.8%에 불과한 바다 발트해처럼 염도가 낮은 기수는 마셔도 거의 짜지 않으며 일반 물과 별 차이가 없다. 라트비아 정부에서 발간한 라트비아 100년의 이야기에 실려있는 내용. 이는 체액이나 생리식염수의 염도인 0.9%보다도 낮기 때문에 가능한 것이다. 다만 바닷물은 단순한 소금물이 아니라 인체에 좋지 않은 온갖 잡다한 불순물이 잔뜩 들어있는 물이기 때문에 이거 보고 유럽 여행을 가서 발트해 바닷물을 막 떠마시면 몸에 좋지 않다.
- 바닷물이 눈에 들어가면 아주 따가울 것 같은 인상을 주지만, 사실 눈에 상처가 있지 않은 이상 바닷물 속에서 눈을 떠도 크게 따갑지는 않다. 물 밖으로 나오면 약간 따끔거리는 느낌이 나는 정도. 애초에 눈물 역시 만만치 않게 염도가 있다. 물론 아무리 깨끗한 바다라도 다양한 미생물이나 이물질이 포함되어 있기 때문에 물 속에서 수경 없이 눈을 뜨면 눈병에 걸릴 위험이 있으므로 주의하자.
- 바닷물은 담수보다 소방용수로서의 선호도가 낮다. # 이유는 안전과 편리성 때문이다. 급수용 양동이가 부식되기 쉽고, 해풍과 너울 때문에 헬리콥터 운용 시 위험이 크기 때문이다.
다만 위급상황이라면 바닷물이라도 소방용수로 쓸 수 있다. 동일본 대지진 당시 후쿠시마 원자력 발전소는 냉각수 공급이 끊겼음에도 이러한 이유로 빨리 바닷물을 투입하지 않고 우물쭈물하다 후쿠시마 원자력 발전소 사고가 일어나게 되었다.
또한 산불 진압용으로 쓸 경우 바닷물의 염분으로 인해 산림 등 생태계에 피해가 발생할 수 있다는 인식이 강하지만, 이에 대해선 해석이 엇갈린다. 바닷물을 사용해도 생태계에 큰 피해가 없다는 연구 결과도 있다.#
- 천연 소금물이라는 특성상 해안과 맞닿은 지역에선 요리에 쓰이기도 했으나, 오늘날에는 해양 오염 때문에 더럽다는 인상이 강해서 일부 지역을 제외하고 대부분의 레시피가 사장되었다. 아직도 관련 레시피가 사용되는 지역으로는 일본의 오키나와를 들 수 있다. 오키나와에서는 마스니(マースニー, 오키나와어인 우치나구치로 소금찜이라는 뜻)라는 이름의 생선찜이 있는데, 생선을 바닷물에 졸이거나 민물과 섞어 졸여 만드는 오래된 향토요리이다. 사장된 레시피로는 아이누족의 바닷물로 고기를 삶아 간을 한 수육이나, 민물과 섞어 희석해 바로 국물로 삼는 게 있다. 대한민국에서도 과거 남부 지방, 특히 경상도에서 김치를 담글 때 배추에 소금을 치는 대신 바닷물로 씻어 쓰기도 했다. 두부를 만들 때에도 간수 대신 바닷물을 쓰기도 했다. 강릉에 유명한 초당순두부도 간수 대신 바닷물을 쓴다. 제주도에서도 질 좋은 소금을 수입하기 전 옛날에는 바닷물을 그대로 요리에 사용하는 문화가 있었다고 한다. 세계 최악의 악취 요리인 수르스트뢰밍도 정석 제조법은 바닷물에 절이는 것이다.
- "바닷물이 왜 짠가"에 관련된 설화 중 가장 대표적인 것은 '요술 맷돌(혹은 요술항아리)' 이야기인데, 바닷속에서 무한히 돌며 소금을 만들어내는 맷돌 설화는 한국은 물론, 일본 등 동아시아, 나아가 유럽권에도 널리 퍼져 있다. 여러 가지 버전이 존재하는데, 가장 일반적인 서사 구조는 1. 못된 형과 착한 아우가 등장하며, 2. 동생이 어찌어찌하여 마법의 맷돌을 손에 넣어 부자가 되고, 3. 이를 시기한 형이 동생에게서 마법의 맷돌을 훔치거나 빼앗아 4. 배를 타고 바다 한복판으로 나가서 맷돌을 돌려 소금이 나오게 하지만, 5. 맷돌을 멈추는 방법을 몰라 결국 쏟아져 나오는 소금의 무게에 눌려 배와 맷돌과 함께 바닷속으로 가라앉게 되고, 6. 바닷속에 가라앉은 맷돌은 지금도 계속 돌며 소금을 만들어내고 있다는 식이다.
- 2018년 국제도량형총회 이전에 온도의 정의에 빈 표준 평균 바닷물이라고 불리는 증류한 바닷물을 사용했다.
[1] 100cm × 100cm × 0.1cm 체적과 10cm × 10cm × 10cm 체적이 같은 이치이다.[2] 지구역사에서 지금이 싱거운 편에 들어간다고 한다. 연구결과로는 캄브리아기의 평균 염도는 5.0%정도였고 점점 낮아졌다고(이유: 염화나트륨이 이런저런 이유로 암염으로 퇴적되면서 바닷물의 염도는 낮아졌다고 한다.) 한다.[3] 대체로 염소는 해저의 열수분출공에서, 나트륨은 육지의 암석이 침식되며 유래했다고 추정한다.[4] \[한국과학기술정보연구원\] <한국수자원공사 수자원연구소> 역삼투법 해수담수화시설의 원수 및 생산수의 수질 특성 http://koreascience.or.kr/article/JAKO200011920065078.pdf[5] 이것을 이용해서 전기를 만드는게 해양 온도차 발전(thermal difference generation).[6] 그래서 통상적인 환경에서라면 매우 치밀하고 단단한 부동태 피막이 내부를 보호해 쉽게 부식되지 않는 알루미늄이나 티타늄과 같은 금속들도 바닷물에 장시간 접하면 부식되어 버린다.[7] 사실 염소 이온만 문제가 아니라 각각 비금속, 금속 재료를 부식시키는 플랑크톤 및 조개류, 그리고 혐기 조건시 황산 이온을 만들어내는 박테리아, 반응성 차이로 금속을 부식시키는 미세한 금속 이온들 등 바닷물의 거의 모든 구성성분들이 무기물을 부식시키는 요소라 해도 과언이 아니다. 이 때문에 무슨 '바닷물에 면역인 재료를 구해서 배를 만들자.'는 발상은 별 의미가 없고, 주기적으로 페인트를 덕지덕지 발라 배를 최대한 보호하는 방법을 쓴다.[8] 다만 흉상어목 흉상어과 강상어속에 속하는 갠지스상어는 오로지 민물에서만 서식하는 진성담수상어라 여기서는 예외이다.[9] 스폰지밥의 끈끈이 호수가 이것을 모티브로 하고 있다.