적도(赤道)

지구의 적도(赤道)를 천구에 투영한 가상의 선.

개설

지구의 자전축에 대하여 직각을 이루고 지구의 중심을 지나는 평면과 천구가 만나는 교선을 말한다. 이 평면이 지구 표면과 만나는 선은 지구의 적도가 된다.

내용 및 특징

지구 중심에서 어떤 천체를 보았을 때 천구의 적도를 기준으로 한 앙각을 적도 위도 또는 적위(赤緯)라고 한다. 이것은 천구 상의 세로 좌표라고 볼 수 있는데, 천구의 적도를 기준으로 북쪽은 적위가 양의 값을 갖고 남쪽은 음의 값을 갖는다. 천구 상에서 태양이 만드는 궤적을 황도(黃道)라고 한다. 적도와 황도는 천구 상의 두 점에서 만나는데, 태양의 고도가 높아질 무렵의 교점을 춘분점(春分點)이라고 하고 태양의 고도가 낮아지는 무렵의 교점을 추분점(秋分點)이라고 한다. 천구 상의 가로 좌표는 춘분점을 기준으로 서에서 동으로 측정하는 각도이며 이것을 적도 경도 또는 줄여서 적경(赤經)이라고 한다. 이와 같이 현대 천문학에서는 천구 상의 위치를 적경과 적위로 나타내는 좌표계를 적도 좌표계라고 한다.

세종시대에 제작된 혼천의(渾天儀), 간의(簡儀), 소간의(小簡儀), 일성정시의(日星定時儀) 등에는 적도면과 나란하게 설치되는 고리가 있는데, 이것을 적도환(赤道環)이라고 한다. 적도환과 같은 크기의 고리가 적도환에 수직으로 세워져 있는데, 이것을 사유환(四遊環)이라고 한다. 또한 이들 관측 기구는 낮에는 해시계로 사용되기도 하는데, 이를 위해 적도환과 동심(同心)이며 같은 평면에 있지만 반지름은 작은 백각환(百刻環)이 있다.

『조선왕조실록』에는 그 가운데 소간의를 가지고 혜성의 위치를 측정하는 방법이 소개되어 있다(『성종실록』 21년 12월 5일). 당시에는 천체의 위치를 거극도(距極度)와 입수도(入宿度)로 측정하였다. 거극도는 천구의 북극으로부터 남쪽으로 잰 각거리이고, 입수도는 그 천체가 어떤 이십팔수의 영역 안에 들어 있는지를 나타낼 때 그 수(宿)의 거성(距星)으로부터 동쪽으로 적경이 몇 도 차이 나느냐를 측정한 것이다. 이 실록에 설명된 소간의 관측 방법을 정리하면 다음과 같다.

첫째, 소간의를 탁자 위에 놓고 물홈에 물을 넣어 수평을 맞춘다.

둘째, 나침반을 가지고 남북을 맞춘다.

셋째, 적도환을 회전시켜 밤하늘의 기준별인 이십팔수의 수거성(宿距星)과 일치시킨다.

넷째, 사유환과 규형(窺衡)을 돌려서 규형에 양 끝에 있는 가늠자 구멍을 통해 천체를 조준한다.

다섯째, 사유환에서 규형이 북극과 이루는 각도 눈금을 읽어낸다. 이 값이 그 천체의 거극도가 된다.

여섯째, 사유환을 그대로 유지한 채로 규형을 적도 쪽으로 움직여서 백각환과 만나는 눈금을 표시를 한 다음, 그 눈금으로부터 가장 가까운 서쪽 수거성까지의 각도를 읽는다. 그 수거성이 들어 있는 수(宿)와 그 각도값인 입수도를 가지고 적경을 표시한다.

참고문헌

• 한국천문연구원 창의선도과학본부 고천문그룹, 『천문을 담은 그릇』, 한국천문연구원, 2013.