안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.달의 모양이 주기적으로 변하는 이유는 지구와 달 사이의 상대적인 위치와 태양광선이 달에 비춰지는 각도에 따라서 변화하기 때문입니다.
우선 지구와 달은 공전하면서 서로의 위치가 변합니다. 하지만 지구와 달이 공전하는 속도가 서로 다르기 때문에, 한 번의 지구 공전에 대해 달은 정확히 1회의 자전을 수행하지 않게 됩니다. 이러한 결과로 인해, 지구에서 바라본 달의 모양이 달라지게 되는데, 이것이 우리가 보는 월식과 초승달 등의 현상입니다.
또한, 달이 태양광을 받아 지구로 비추는 빛의 양은 달이 지구에 가까이 있을 때와 멀리 있을 때와 다릅니다. 달이 지구와 태양 사이에 있는 경우에는 지구에서 보는 달의 모양이 완전히 어두워지는 월식이 일어나고, 달이 지구와 태양 사이에 있지 않은 경우에는 지구에서 보는 달의 모양이 최대로 밝게 보입니다.
따라서, 지구와 달의 상대적인 위치와 태양과 달 사이의 각도에 따라서 달의 모양이 주기적으로 변하는 것입니다. 이러한 변화를 달의 위상이라고 부르며, 한 달 주기의 위상 변화를 통해 우리는 만월, 초승달, 보름달, 그리고 그 외의 다양한 위상을 관찰할 수 있습니다.