코리올리 효과

친구와 마주 앉아 빙글빙글 도는 회전목마를 떠올려 볼게요. 친구를 향해 똑바로 공을 던졌는데, 공은 친구 손이 아니라 엉뚱한 옆자리로 날아가 버려요.

공이 이상한 짓을 한 것은 아니에요. 공은 던져진 방향 그대로 곧게 날아갔어요. 다만 공이 날아가는 사이에 회전목마가 조금 돌아서 친구의 자리가 옆으로 옮겨진 거예요.

그런데 회전목마에 함께 타고 있는 나에게는 이 장면이 다르게 보여요. 바닥도 나도 같이 돌고 있으니 목마가 돌았다는 사실을 느끼기 어렵거든요. 그래서 공이 스스로 옆으로 휘어졌다고 느끼게 돼요.

지구는 하루에 한 바퀴 도는 아주 커다란 회전목마예요. 그 위를 오래 이동하는 바람과 해류도 같은 이유로 휘어져 보여요. 이동 거리가 길고 시간이 오래 걸릴수록 휘어짐은 더 또렷해져요.

북반구에서는 움직이는 물체가 진행 방향의 오른쪽으로 휘어요. 남반구에서는 반대로 왼쪽으로 휘고요. 지구를 북쪽 위에서 보느냐 남쪽 아래에서 보느냐에 따라 자전이 도는 방향이 뒤집혀 보이기 때문이에요.

태풍은 공기가 옅어진 저기압 중심으로 사방에서 바람이 빨려 들어가면서 자라나요. 북반구에서는 중심을 향해 달려가던 바람이 조금씩 오른쪽으로 밀려나요.

그 결과 바람은 중심으로 곧장 들어가지 못하고 중심 둘레를 빙 돌게 돼요. 북반구 태풍이 시계 반대 방향으로 소용돌이치는 모습은 이렇게 만들어져요.

남반구에서는 바람이 왼쪽으로 밀리니 소용돌이가 시계 방향으로 돌아요. 바다의 해류는 사정이 조금 달라요. 북반구에서는 바닷물 표면이 오른쪽으로 밀려 대양 한가운데에 모이고, 볼록하게 쌓인 물이 다시 퍼져 나가면서 시계 방향의 거대한 소용돌이가 생겨요. 태풍은 중심으로 빨려 들어가는 흐름이라 도는 방향이 반대예요.

조금 더 정확히 말하면 코리올리 효과는 무언가를 실제로 미는 힘이 아니에요. 회전하는 바닥 위에서 함께 돌면서 바라볼 때만 나타나는 겉보기 힘이에요.

우주에서 지구를 내려다보는 관찰자에게는 이런 휘어짐이 보이지 않아요. 바람은 원래 가려던 방향으로 갔을 뿐이고, 그사이 지구가 밑에서 돌아간 것이니까요.

이 효과는 이동 거리가 길고 시간이 넉넉할 때 비로소 눈에 띄어요. 태풍이나 해류처럼 수백 킬로미터를 며칠 동안 움직이는 흐름에서는 무시할 수 없을 만큼 커져요.

반대로 세면대에서 물이 빠지는 짧은 순간에는 휘어짐이 너무 작아 느낄 수 없어요. 그릇의 모양이나 물을 부은 방향이 훨씬 큰 영향을 줘요. 적도 근처에서는 이 휘어짐이 거의 사라진다는 점도 알아두면 좋아요.