소륜심도(小輪心度)

지구의 원지점(遠地點)에서 행성의 주전원인 소륜(小輪)의 중심까지의 이각(離角).

개설

그리스의 천문학자 프톨레마이오스(Ptolemaeus)는 천체의 현상을 설명하면서, 모든 천체는 지구를 중심으로 돌고 있다는 천동설을 주장하였다. 그리고 각 천체는 지구의 이심원(離心圓) 주위를 작은 원을 그리면서 돌고 있다고 설명하였다. 조선시대의 천문서인 『칠정산외편(七政算外篇)』에서도 이 학설을 그대로 받아들여, 행성은 지구가 이심인 원의 주위를 작은 원을 그리며 돌고 있다고 생각하였다. 이 작은 원이 행성의 주전원인 소륜이며, 달의 경우 본륜(本輪)이라고 한다.

내용 및 특징

소륜심도(小輪心度)는 소륜의 중심이 지구의 원지점과 이루는 각도를 말한다. 소륜심도의 개념은 그림 1로 나타내었다. 대원(大圓)의 중심(O)과 지구(E)의 거리만큼, 중심의 위쪽으로 점 F를 잡는다. 그리고 이 F와 소륜의 중심인 B를 연결한다. 그림 1과 같이 소륜심도는 이심원의 원지점에서, 소륜의 중심과 F를 연결한 선분 FX까지의 회전각 즉 ∠AFB가 된다. 다른 말로는 행성의 원지점 이각이라고 표현할 수 있다.

소륜심도는 행성의 중심행도(中心行度)와 최고행도(最高行度)를 이용해 구할 수 있다. 행성의 중심행도는 춘분점으로부터 행성의 평균 위치인 소륜 중심까지의 각도로, 행성의 평균 황경에 해당한다. 그리고 각 행성의 최고행도는 『칠정산외편』의 ‘5성 최고행도 및 자행도의 표’에 수록되어 있다.

소륜심도는 내행성인지 외행성인지에 따라 구하는 방법이 다르다.

i) 내행성인 수성과 금성

수성과 금성의 경우, 소륜의 중심이 태양과 같은 속도로 운행하고 있다고 가정한다. 따라서 태양의 평균 황경인 태양의 중심행도를 그 행성의 중심행도로 보고, 이 값에서 각 행성의 최고행도를 빼면 소륜심도를 구할 수 있다. 다시 말하면, 내행성의 중심행도는 소륜의 중심인 B의 황경이라고 할 수 있다.

소륜심도 ＝ 행성의 중심행도 － 행성의 최고행도

ii) 외행성인 화성·목성·토성

태양의 중심행도에서 각 행성의 자행도(自行度)를 뺀 값이 각 행성의 중심행도에 해당하므로, 이 값에서 다시 각 행성의 최고행도를 빼주어야 한다.

소륜심도 ＝ 행성의 중심행도 － 행성의 자행도 － 행성의 최고행도

프톨레마이오스는 『알마게스트(Almagest)』를 저술하면서 전대(前代)의 천문학자 히파르쿠스(Hlpparchus)의 관측 내용을 정리하였는데, 그중에는 소륜 중심의 회전수와 관측 기간이 포함되어 있다. 그 자료를 다시 편집해 표 1로 정리하였다. 이 표에 따라 소륜의 중심이 회전한 수를 관측 기간으로 나누면 각 행성의 1일 행도를 구할 수 있는데, 이를 표의 마지막 칸에 수록하였다. 이 값은 각 행성의 소륜이 하루 동안 얼마나 이동하는지를 나타내는 소륜심도에 해당한다.

<소륜심정도(小輪心定度)>

소륜심정도는 소륜심도에 제1가감차를 가감한 것이다. 제1가감차는 그림 1을 참조하면 된다.

참고문헌

• 『칠정산외편(七政算外篇)』
• 안영숙, 『칠정산외편의 일식과 월식 계산방법 고찰』, 한국학술정보, 2007.
• 유경로·이은성·현정준 역주, 『세종장헌대왕실록』「칠정산외편」, 세종대왕기념사업회, 1990.
• Toomer, G. J., 『Ptolemy’s Almagest』, Princeton Univ. press(New jersey), 1998.