스크랩 방위(Azimuth)

[초이스]

국토지리정보원 지형도의 자침편차각 표시와 독도법 책자에서는 북방위에 대하여 모호하게 정의하고 있어 사용자들에게 혼란을 줄 수 있습니다.

아래 지도는 미군의 전술비행차트(TPC : Tactical Pilotage Chart)로 한 지도에 경위도 좌표계와 평면직각좌표계의 하나인 MGRS 좌표계가 모두 표시되어 있습니다.

수직의 세로선은 경위도 좌표계의 경도선이며, 기울어진 세로선은 MGRS 좌표계의 세로선입니다.

위의 지도에서 경위도 좌표계 경도선의 위쪽 방향이 진북(True North)이 되고, 평면직각좌표계(MGRS) 세로선의 위쪽 방향이 도북(Grid North)이 되는 것입니다.

아래 내용은 제가 최근에 강의한 GPS 기본활용교육 자료에서 발췌한 것입니다.

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▣ 방위(Azimuth)

일상생활에서는 보통 동(East), 서(West), 남(South), 북(North)의 문자로써 방위를 나타낸다.

이를 '4정방위'라 하며 '4정방위'에 그 중간 방위인 북동, 남동, 남서, 북서를 추가하여 '8방위'라 한다.

'8방위'에 그 중간 방위인 북북동, 동북동, 동남동, 남남동, 남남서, 서남서, 서북서, 북북서를 추가하여 '16방위'라 한다.

같은 방식으로 방위를 '32방위'로 세분화 하여 사용하기도 한다.

지도 활용에 있어서 방위를 표현할 때에는 방위각(Azimuth Angle)을 많이 사용한다.

방위각이란 방위에 각도의 개념을 도입한 것으로 북쪽을 기준으로 하여 시계방향으로 각도를 부여하는 것이다.

일반적으로 각도의 단위는 도(Degree, °)를 사용하므로 동쪽의 방위각은 90°가 되고, 남쪽의 방위각은 180°가 되고, 서쪽의 방위각은 270°가 되고, 북쪽의 방위각은 0° 또는 360°가 된다.

군에서는 좀 더 세밀한 각도 단위인 밀리(mm)를 사용하기도 한다.

어떤 기준점에서 북쪽으로 1m 진행한 뒤, 다시 동쪽으로 1mm 진행한 지점은 기준점에 대하여 1밀리 방위각에 위치하게 된다.

1밀리 각도의 6,400배가 한 바퀴가 되므로 동쪽의 방위각은 1,600밀리가 되고, 남쪽의 방위각은 3,200밀리가 되고, 서쪽의 방위각은 4,800밀리가 되고, 북쪽의 방위각은 0밀리 또는 6,400밀리가 된다.

여기서 방위각에 도 단위를 사용하는 방식을 도각법이라 하고, 밀리 단위를 사용하는 것을 밀리각법이라 한다.

그리고 방위각의 기준이 되는 북쪽에는 성북(Polaris North)과 진북(True North)과 도북(Grid North)과 자북(Magnetic North)이 있다.

▶ 성북(Polaris North) : 북극성이 떠있는 방향이다. 하지만 북극성의 위치는 북쪽 밤하늘에 고정되어 있는 것이 아니라 하루를 주기로 조그만 원을 그린다. 이는 북극성이 지구 자전축의 연장선상에 위치하는 것이 아니라 연장선에서 1도 정도 벗어난 곳에 위치하기 때문이다. 그러므로 북쪽 밤하늘의 북극성은 지구 자전축의 연장선을 중심으로 지구 자전의 반대방향으로 원을 그리는 것이다. 따라서 세계 각 지역에서는 그리니치 천문대 기준의 항성시가 0시일 때 북극성이 위치한 방향을 성북으로 정의한다. 그러므로 지구상의 지역별로 진북에 대한 성북의 방향이 다르게 나타난다. 일반적으로 성북은 흔히 사용되지 않기 때문에 지도에서도 성북의 방향은 별도로 표시하지 않는다.

▶ 진북(True North 또는 Geographic North) : 지도에 표시된 경위도 좌표계의 경도선 위쪽 방향이다. 경도선은 지구 타원체상의 북극점과 남극점을 타원체면을 따라 이은 선이므로 경도선을 따라가게 되면 북극점이나 남극점에 이르게 된다. 일반적으로 지도를 도엽으로 구분하여 작성할 때에는 경도선이 수직이 되게 작성하되 경도선의 위쪽은 북극점의 방향이 되게, 아래쪽은 남극점의 방향이 되게 한다. 그러므로 경도선의 위쪽 방향, 즉 진북은 북극점의 방향이라고도 할 수 있다. 지도에서 진북의 방향은 직선과 별 모양으로 표시하는데 지도의 위쪽 방향이 진북인 경우 별도로 진북의 방향을 표시하지 않는 예가 많지만 지도의 위쪽 방향이 진북이 아닐 경우 지도에 반드시 방위선을 통해 진북의 방향을 표시한다.

▶ 도북(Grid North) : 지도에 표시된 평면직각좌표계의 세로선 위쪽 방향이다. 평면직각좌표계의 세로선 위쪽 방향은 경위도 좌표계 경도선 위쪽 방향과 지역에 따라 차이가 발생한다. 지도에서 도북의 방향은 직선과 이등변삼각형의 화살표로 표시한다.

▶ 자북(Magnetic North) : 나침반의 자침이 가리키는 방향이다. 지구는 거대한 하나의 자성체로 볼 수 있으며 일반 자석과 마찬가지로 북반구에 N극, 남반구에 S극을 가진다. 지구 자성체의 N극에 해당하는 지점을 자극점(North Magnetic Pole)이라 하는데 이는 지리적인 북극점과 그 위치가 다르다. 나침반 자침에 N이라고 표시된 부분의 속성은 실제 S극이므로 지구의 자극점을 향하게 된다. 자극점은 2005년을 기준으로 캐나다 북쪽의 북극해(N82.7°/W114.4°)에 위치하고 있으며 그 위치가 매년 약 40km 정도 이동하고 있다. 지도에서 자북의 방향은 직선과 화살표로 표시하되 진북에 대하여 기울어진 방향쪽의 화살표 반만 표시한다.

진북, 도북, 자북간의 방향차이를 각도로 나타낸 것을 편차각이라 하며 아래와 같이 구분한다.

▶ 자편각(Magnetic Variation 또는 Magnetic Deviation 또는 Magnetic Declination) : 진북에 대하여 자북이 기울어진 각도로 나타낸 것이며, 이를 편각이라고도 한다. 진북에 대하여 자북이 서쪽으로 기울어진 경우 서편각(Westerly)이라 하고, 동쪽으로 기울어진 경우 동편각(Easterly)이라 한다. 우리나라에서는 자편각이 서편각인데 2006년 6월을 기준으로 그 각도가 제주도의 경우 6.0°, 경상남도의 경우 7.2°, 충청도의 경우 7.5°, 경기도의 경우 7.8° 정도 된다. 자극점의 위치가 지리적인 북극과 일치하지 않기 때문에 지구에서 지역별로 자편각이 서로 다르게 나타나며, 자극점의 위치가 매년 조금씩 변하기 때문에 우리나라에서는 연간 자편각 변화량(Annual Rate of Change)이 서쪽으로 3.0'~3.5'씩 증가하는 양상이다.

▶ 도편각(Grid Convergence) : 진북에 대하여 도북이 기울어진 정도를 각도로 나타낸 것이다.

▶ 도자각(G-M Angle) : 도북에 대하여 자북이 기울어진 정도를 각도로 나타낸 것이다.

한 지도에서도 부분별로 편차각이 미세한 차이를 가지는데 지도에 표시된 편차각은 해당 지도의 중앙 부분을 기준으로 한 값이다.

진북을 기준으로 한 방위각을 진북 방위각(True Azimuth)라 하고, 도북을 기준으로 한 방위각을 도북 방위각(Grid Azimuth)라 하고, 자북을 기준으로 한 방위각을 자북 방위각(Magnetic Azimuth)라 한다.

지형도의 난외주기에는 진북, 도북, 자북의 방향과 자침편차각과 자북측정년도가 표기되어 있다.

국토지리정보원의 지형도에서도 다른 지도와 마찬가지로 수직 위쪽 방향이 진북이지만 자침편차각 표시에서는 편의상 도북 화살표를 수직으로 표기해 두었다.

그러므로 국토지리정보원 지형도의 자침편차각 표시에서 가리키는 진북, 도북, 자북 방향은 엄밀하게 따지면 해당 지도의 진북, 자북, 도북 방향과 미세한 차이가 있다.