SCIENCE 3D | 파동의 중첩과 정상파

무슨 일이 일어났나

두 물결이 한 곳에서 만나면 그곳의 높이는 두 물결 높이를 더한 값이 됩니다 — 이것을 파동의 중첩이라고 합니다.

마루끼리 만나면 더 높아지고 마루와 골이 만나면 지워져서, 잔잔한 곳(마디)과 크게 흔들리는 곳(배)이 제자리에 머무는 물결 — 정상파 — 가 생깁니다.

엔진으로 두 파원을 잇는 선을 따라 진폭을 재면, 파장 40 mm 일 때 잔잔한 마디가 약 20 mm 마다(파장의 절반) 나타납니다.

NOAA 는 호수나 만의 물 전체가 오가며 출렁이는 세이시(seiche)를 정상파라고 설명하고, 큰 호수에서는 높은 물과 낮은 물 사이가 4~7 시간에 이르기도 한다고 적습니다.

NOAA 에 따르면 바다의 아주 큰 물결도 여러 물결의 마루 · 골 · 길이가 겹쳐 서로 키울 때 생길 수 있습니다.

💡 생활 속 예시

욕조나 컵 속 물을 한쪽으로 밀면 물이 앞뒤로 출렁이는데, NOAA 는 이것을 세이시에 견줍니다.
기타 줄을 튕기면 묶인 양 끝은 가만히 있고 가운데가 크게 떠는 정상파가 생깁니다.

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정상파는 물결이 멈춰 있는 것이다.
NOAA 는 세이시를 물 안에서 «흔들리는(oscillating)» 정상파로 설명합니다 — 물은 계속 출렁이고, 크게 출렁이는 자리와 잔잔한 자리만 제자리에 머뭅니다. 출처
아주 큰 바다 물결은 처음부터 큰 물결 하나로 생긴다.
NOAA 는 이상 파랑이 여러 물결의 마루 · 골 · 길이가 겹쳐 서로 키울 때 생길 수 있다고 설명합니다. 출처

누가 왜 찾았나

1680 년 로버트 훅(Robert Hooke)은 밀가루를 덮은 유리판 가장자리를 바이올린 활로 켜, 떠는 판 위에서 밀가루가 무늬를 그리는 것을 보였습니다(왕립 학회). 보이지 않는 떨림을 눈으로 보려 한 이 실험은 뒤에 에른스트 클라드니의 판 무늬 연구에 영향을 주었습니다.

확인된 값

큰 호수 세이시(정상파)의 높은 물 · 낮은 물 사이 시간 — 짧은 쪽: 4 h 출처
큰 호수 세이시(정상파)의 높은 물 · 낮은 물 사이 시간 — 긴 쪽: 7 h 출처
로버트 훅이 밀가루 뿌린 유리판을 바이올린 활로 켠 해: 1680 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 역학과 에너지 · 탄성파와 소리 [12역학03-05]
한국 2022 · 물리학 실험 · 광학 [12물실04-01]
일본 · 高等学校物理基礎 (2) 様々な物理現象とエネルギーの利用

출처

https://oceanservice.noaa.gov/facts/seiche.html(확인 2026-11-12)
https://oceanservice.noaa.gov/facts/roguewaves.html(확인 2026-11-12)
https://royalsociety.org/blog/2024/11/making-waves/(확인 2026-11-12)

파동의 중첩과 정상파