진태양시의 계산 (균시차보정)

[창중]

 

태양시와 표준시와의 오차 보정

일반적으로 태양의 남중시각은 어디서나 정오라고 생각하는 경우가 많다. 그러나 실상은 그게 아니다. 우리가 사용하는 시각은 일정 구역의 시간을 통일한 표준시로, 태양시 및 지방시와는 차이가 있다. 그런 이유로 사주 등을 볼 때 시각이 일치하지 않는 경우가 많아 실제와 다르게 나오는 수도 있는 것이다. 또한 해시계로 잰 시각은 실제 시각과 일치하지 않는데, 이것 역시 보정을 해 주어야만 실제 시각을 구할 수 있는 것이다. 그렇다면 왜 실제 태양시와 일치하지 않는 시각을 인간들이 사용하고 있는 것일까? 그것은 각 지역마다 서로 다른 지방시를 사용할 경우 각 지역을 이동할 때마다 혼란을 가져오기 때문이다. 사실 교통과 통신이 불편한 시절에는 큰 문제가 없었을지도 모르겠지만 교통과 통신이 발달한 현대에는 이러한 혼란을 줄이기 위해서는 일정 구역 내에서는 같은 시각을 사용하는 것이 필수적이다. 이 때문에 지역에 따라서는 표준시와 태양시가 많이 어긋나는 경우도 불가피하게 발생하게 된다. 물론 일상생활에서는 굳이 신경을 쓸 필요는 없겠지만 사주 및 방위 측정 등을 위해서는 이러한 보정법을 적극 활용하는 것이 필수적이라 할 수 있다. 오차보정은 3가지가 있는데, 균시차보정, 경도보정, 일광절약시간 보정이 그것이다. 이제부터 이것들을 하나하나 소개하기로 한다.

1) 균시차보정

균시차는 시태양시와 평균 태양시의 오차를 말한다. 인간이 사용하는 표준시는 평균 태양시에 경도보정값을 더한 것으로 실제 사용하는 시각에서 경도보정값을 빼면 평균 태양시를 얻는다. 그러나 이것도 태양의 위치와 정확히 일치하지는 않는다. 지구의 자전 속도와 공전 속도는 태양과 지구와의 거리 및 태양의 황도상의 위치에 따라 영향을 받으므로 엄밀히 말하면 등속이 아니다. 때문에 날짜에 따라 태양이 남중하는 시각이 달라지는 것이다. 태양의 위치를 기준으로 측정한 시각을 시태양시라고 하는데, 균시차는 시태양시에서 평균 태양시를 뺀 것을 말한다. 시태양시가 평균 태양시보다 빠를 때, 즉 인간이 볼 때 아침 해가 저녁 해보다 길어지는 경우는 (+)값을 가지며, 그 반대의 경우는 (-)값을 가진다. 균시차는 1년을 주기로 일정하게 변화하며, (+)값으로 최대가 되는 날짜는 11월 3일 경(약 16.5분)이고, (-)값으로 최대가 되는 날짜는 2월 11일경(약 14.5분)이다. 따라서 해가 가장 일찍 지는 날은 동지보다 약간 빠르고, 반대로 해가 가장 늦게 뜨는 날은 동지보다 약간 늦어진다. 인간이 쓰는 표준시는 시태양시에서 균시차를 뺀 후(부호를 반대로 해서 더한 후) 경도보정을 더한 것이 된다.

2) 경도보정

경도보정은 표준시와 평균 태양시와의 오차를 보정하는 것이다. 일반적으로 표준시는 본초자오선(경도 0도)을 기준으로 해서 경도 15도를 단위로 1시간 단위의 표준시를 쓴다.(간혹 30분 단위의 표준시를 쓰는 나라도 있다). 경도 1도를 시간으로 환산하면 4분이며, 따라서 경도 1도가 달라질 때마다 경도보정값은 4분의 차이가 나게 된다. 경도보정값을 구하는 식은 아래와 같다.(단, 경도가 동경일 경우는 +로, 서경일 경우는 -로 계산)

(표준시의 기선으로 삼는 경도 - 그 지방의 실제 경도) * 4(분)

예1) 서울(동경 127도)의 경도보정값

서울은 표준시의 기선으로 삼는 경도가 동경 135도이므로,

경도보정값 = (135 - 127)*4 = +32(분)

예2) 미국 뉴욕시(서경 74도)의 경도보정값

뉴욕은 표준시의 기선으로 삼는 경도가 서경 75도이므로,

경도보정값 = [(-75) - (-74)]*4 = -4(분)

3) 일광절약시간보정

이것은 일광절약시간제(서머타임)를 실시하는 지역에서 서머타임 실시 기간 중 태양시와의 오차를 보정하는 것이다. 보정값은 통상 +60분이며, 서머타임 실시 중에만 보정을 하면 된다. 서머타임은 유럽 및 북미 대부분의 지역과 아시아, 남미, 오세아니아 일부 지역에서 실시하며, 북반구의 경우는 대체로 4월초-10월말, 남반구의 경우는 대체로 10월초-이듬해 3월말이다.

4) 균시차 보정표(단위:분)

일 월	1	8	15	22	29
1	-3	-7	-9	-11	-13
2	-14	-14	-14	-14	-13
3	-13	-11	-9	-7	-5
4	-4	-2	0	+2	+3
5	+3	+3	+4	+3	+2
6	+2	+1	0	-2	-3
7	-4	-5	-6	-6	-6
8	-6	-5	-4	-3	-1
9	0	+3	+5	+8	+10
10	+11	+13	+14	+15	+16
11	+16	+16	+15	+14	+12
12	+11	+8	+5	+2	-2

(단, 2월은 28일 기준)

5) 지역별 경도 보정표(단위:분)

한국 및 북한		일본		중국 및 대만		기타 아시아
강릉 개성 광주 대구 대전 독도 목포 백두산 부산 서울 신의주 안동 여수 울릉도 울산 원산 원주 인천 전주 제주 청진 춘천 평양 함흥	+25 +34 +33 +26 +30 +13 +35 +28 +24 +32 +42 +25 +29 +17 +22 +31 +28 +34 +31 +34 +21 +29 +37 +30	고베 교토 나가노 나가사키 나고야 니가타 도쿄 삿포로 센다이 시즈오카 아오모리 오사카 오이타 오카야마 요코하마 키타큐슈 후쿠오카 히로시마	-1 -3 -13 +20 -7 -16 -19 -25 -23 -14 -23 -2 +14 +4 -18 +17 +18 +10	선양 장춘 칭따오 카오슝 타이페이 톈진 하얼삔 홍콩	-14 -21 -1 -1 -6 +11 -26 +24	수라바야 싱가포르 아부다비 암만 앙카라 양곤 예루살렘 울란바토르 이스탄불 이슬라마바드 자카르타 지다 카라치 카불 카트만두 콜롬보 콜카타 쿠알라룸푸르 쿠웨이트 테헤란 푸켓 프놈펜 하노이 호치민	-31 +65 +22 -24 -12 +6 -21 +52 +4 +8 -7 +23 +32 -7 +4 +10 -23 +73 -12 +4 +26 0 -3 -7
				기타 아시아
				뉴델리 니코시아 다마스커스 다카 도하 리야드 마닐라 머스켓 뭄바이 바그다드 반다세리브가완 방콕 베이루트 사나 세부	+21 -13 +35 -2 -26 -7 -4 +5 +39 +2 +20 +18 -22 +3 -15
		중국
		광저우 난징 마카오 베이징 상하이	+27 +5 +26 +14 -6

오세아니아		아프리카
다윈 멜버른 브리스베인 수바 시드니 아피아 애들레이드 앨리스스프링스 오클랜드 웰링턴 크라이스트처치 퍼스 포트모르즈비 호바트	+47 +20 -12 +5 -5 +31 +16 +34 +21 +22 +29 +17 +17 +6	나이로비 다르에스살람 다카르 라고스 라바트 루안다 먼로비아 모가디슈 벵가지 아디스아바바 아비잔 아크라 안타나리보 알렉산드리아	+33 +23 +66 +46 +27 +7 +43 -1 -20 +25 +16 +1 -10 +1	알제 야운데 요하네스버그 카르툼 카사블랑카 카이로 캄팔라 케이프타운 키갈리 킨샤사 튀니스 트리폴리 프리토리아 하라레	+48 +14 +8 -10 +30 -5 +50 +46 0 -2 +19 +7 +7 -4

유럽					미국과 캐나다
글래스고 나폴리 더블린 뒤셀도르프 라이프찌히 런던 레이캬비크 로마 로테르담 룩셈부르크 리버풀 리스본 리용 마드리드 마르세유 맨체스터 모나코 뮌헨 밀라노 바르샤바 바르셀로나 발렌시아 버밍햄 베네치아 베른 베를린 베오그라드 보르도 부다페스트 부쿠레시티 브뤼셀 빈 사라예보 세비야	+17 +3 +25 +33 +11 +1 +88 +10 +42 +35 +12 +37 +41 +75 +39 +9 +30 +14 +23 -24 +51 +62 +8 +11 +30 +7 -22 +62 -16 +16 +43 -5 -14 +84	소피아 슈트트가르트 스톡홀름 아인트호벤 아테네 암스테르담 오슬로 자그렙 잘츠부르크 제네바 취리히 코펜하겐 쾰른 토리노 파리 프라하 프랑크푸르트 피렌체 함부르크 헤이그 헬싱키	+27 +23 -12 +38 +25 +40 +17 -4 +8 +35 +26 +10 +32 +29 +51 +2 +25 +15 +20 +43 +20		내쉬빌 뉴올리언스 뉴욕 달라스 덴버 디트로이트 라스베가스 로스앤젤레스 루이스빌 리노 리치몬드 마이애미 몬트리올 몽고메리 미니애폴리스 밀워키 밴쿠버 버팔로 보스턴 보이시 볼티모어 산타페 새크라멘토 샌디에이고 샌안토니오 샌프란시스코 샤이엔 샬롯 세인트루이스 솔트레이크시티 스프링필드 시애틀 시카고 신시내티	-13 0 -4 +27 0 +32 -19 -7 +43 -1 +10 +21 -5 -15 +13 -8 +12 +15 -16 +45 +7 +4 +6 -11 +34 +10 -1 +23 +1 +28 -2 +9 -9 +38	애틀랜타 앨버커키 앵커리지 에드먼턴 엘페소 오마하 오스틴 오클라호마시티 오타와 올랜도 올바니 워싱턴DC 위니펙 위치타 인디애나폴리스 잭슨 잭슨빌 쥬노 찰스턴(SC) 찰스턴(WV) 캔사스시티 캘거리 퀘벡 클리블랜드 탬파 토론토 포틀랜드(ME) 포틀랜드(OR) 피닉스 피츠버그 필라델피아 해트포드 호놀루루 휴스턴	+38 +6 +60 +34 +6 +24 +31 +30 +3 +25 -5 +8 +29 +29 +45 +1 +27 -3 +20 +26 +18 +36 -15 +27 +30 +18 -19 +11 +28 +20 +1 -10 +32 +22
		구 소련권
		노보시비르스크 모스크바 바쿠 블라디보스톡 상트페테스부르크 알마타 예레반 예카테린부르크 이르쿠츠크 키에프 타슈켄트 하바로프스크		+28 +30 +40 +72 +59 +52 +62 +57 +62 -2 +26 +60

중남미 지역
과달라하라 과테말라시티 라파스 레시페 리마 리우데자네이루 마나구아 마나우스 멕시코시티 몬테비데오	+53 +2 +33 -40 +8 -7 -15 0 +37 +45	발파라이소 보고타 부에노스아이레스 브라질리아 산토도밍고 산티아고 산호세 살바도르 상파울루 샌후안	+47 -4 +54 +12 +40 +43 -24 -26 +6 +26	아바나 아순시온 아카풀코 카라카스 코르도바 키토 테구시갈파 파나마시티 파라마리보 포투알레그레	+29 -10 +40 +28 +76 +14 -11 +18 +40 +24

6)시간 측정 및 보정법

균시차보정=E, 경도보정=L, 일광절약시간보정=D, 태양의 남중시각=M, 일출시각=R, 일몰시각=S, 시태양시=V, 평균 태양시=A, 현재 시각=C라고 하면,

V=A+E=C+E-L-D, A=V-E, E=V-A

C=V-E+L+D, M=12시(정오)-E+L+D

R=2M-S=24시-S-2E+2L+2D, S=2M-R=24시-R-2E+2L+2D, M=(R+S)/2

예1) 4월 1일 부산 태양 남중시각

M = 12시-(-4)+24 = 12시 28분

예2) 7월 15일 프랑스 파리 태양 남중시각

M = 12시-(-6)+51+60 = 1시 57분

예3) 11월 8일 일본 센다이 태양 남중시각

M = 12시-(+16)-23 = 11시 21분

예4) 5월 22일 미국 LA 태양 남중시각

M = 12시-(+3)-7+60 = 12시 50분

예5) 1월 29일 캐나다 몬트리올 태양 남중시각

M = 12시-(-13)-5 = 12시 8분

예6) 일출시각 6시 20분, 균시차 +7분, 경도보정 +15분일 때의 일몰시각

S = 24시-06:20-14+30 = 17시 56분

예7) 일몰시각 20시 15분, 균시차 -4분, 경도보정 -10분, 서머타임중일 때 일출시각

R = 24시-20:15+8-20+120 = 5시 33분

[gkszkf]

윽~ 왕년에 날 머리아프게 했던 지구 천문물리학~

[방향감]

공식알아도 못하겠네요.. 머리아파..

[太一]

창중샘 대단하심 주무실 시간도 없으신 분이