[장비] 극축 정렬 1 - 극축망원경이 없는 적도의로 대략적인 극축 맞추기

[별초보..]

1. 용어 정의

1) 고도(Altitude)와 방위각(Azimuth), 적위(declination, dec)와 적경(right ascension, RA)

망원경의 경통이 향하는 방향을 바꾸는 방법은 두 가지가 있습니다.
하나는 삼각대에 대한 가대의 위치를 바꾸는 것입니다.
극축 정렬은 가대의 방향이 천구의 북극을 향해야 하므로 이 부분을 움직여서 하게 됩니다..
적도의를 살펴보시면 아시겠지만, 적도의 자체는 경위대 형식으로 움직이게 되어있습니다.
위아래와 양 옆쪽으로 움직이죠.
이를 고도와 방위각이라고 부르기로 합니다.
이후에 고도와 방위각을 조정한다는 말이 나오면 가대 자체를 움직이는 것이라 이해하시면 됩니다.
두 번째는 가대에 대한 망원경의 위치를 바꾸는 것입니다.
다들 아시다시피 적위와 적경을 이르는 것입니다.
앞으로 적위와 적경을 조정한다는 말이 나오면 가대는 움직이지 않고 경통의 방향만 움직인다고 이해하시면 됩니다.

2) NCP(천구의 북극, North Celestial Pole)와 망원경의 극축

NCP는 실제로 지구가 돌아가는 축과 천구가 만나는 점을 말하고, 망원경의 극축은 NCP를 가리켜야 하는 가대의 적경축을 나타냅니다.
앞으로는 글의 편의를 위해 천구의 북극은 NCP로 나타낼 것이며, 망원경의 극축은 극축, 또는 적경축 등으로 표시할 것입니다.

2. 극축 정렬 방법

1) 망원경의 극축을 북극성에 정렬하기..

우선 대략적으로 극축을 맞춥니다.
방위는 나침반이나 북극성을 사용하여 그 쪽 방향으로 돌리고, 고도는 자신의 위도만큼 높이면 대략적인 정렬이 될 것입니다.

일반적으로 더욱 정확하게 극축을 맞추기 위하여 극축 망원경(이후 극망)을 사용하지만, 여기에서는 극망이 없으니 망원경의 경통이나 파인더를 극망 대신 사용하게 됩니다.
저배율 아이피스를 사용한 망원경을 사용하여도 되지만, 파인더를 사용하는 경우 가운데에 십자선이 있기 때문에 매우 편리합니다.
또한 이 과정은 매우 대략적인 방법이므로 파인더 정도의 배율이면 충분합니다.

파인더를 극망으로 대신 사용하기 위해서는 우선 망원경의 극축과 경통이 가리키는 방향을 일치시켜야 할 필요성이 있습니다.
이는 경통의 방향이 적도의의 극축과 방향이 일치하는 경우 적경이 바뀌더라도 경통의 방향은 변하지 않는다는 원리를 이용합니다.
먼저 망원경을 돌려 대략적으로 극축과 평행하게 만듭니다.
이미 적경축이 대략적인 NCP를 향하고 있으므로, 고도와 방위를 약간만 조정해 주면, 간단하게 북극성을 파인더의 십자선 안으로 넣을 수 있습니다.
<<
이제 망원경의 적경을 180도(12시간) 회전시킵니다. (그림 1)
경통이 윗쪽에 있었다면 180도 회전이 힘드므로, 처음 망원경을 극축과 평행하게 맞출 때 옆쪽으로 맞춘다면 편리할 것입니다.
파인더가 극축과 정확하게 일치되어 있는 경우라면 이와같이 돌리더라도 북극성은 그대로 십자선 가운데에 있어야 합니다.
그러나 눈으로 대략 맞춘 정도로 그렇게 되기는 쉽지 않습니다.
북극성은 반원을 그리며 십자선의 중앙을 벗어날 것이므로 '적위'를 조정하여 이를 보정해줍니다.
망원경을 180도 돌렸을 때의 최종 위치와 처음 위치였던 십자선 중앙의 사이에 북극성이 오도록 조정해주면 됩니다. (그림 2)
그 다음 고도와 방위를 조정하여 북극성이 다시 십자선의 중앙에 오도록 해줍니다.
>>
위의 << >> 안의 과정을 두세 번 정도 반복해주면, 즉 다시 적경을 12시간 돌려 북극성을 맞추는 작업을 몇 번 더 해주면, 적도의의 극축과 파인더는 거의 정확히 북극성을 향하게 될 것입니다.

이 방법은 극망이 있는 망원경에서 극축과 극망의 방향이 같도록 정렬해 줄 때에도 똑같이 사용할 수 있습니다.
단지 극망을 정렬할 때에는 꼭 북극성을 사용할 필요는 없습니다.

(그림 1)

(그림 2)

2) 극축 보정하기..

이제 망원경의 극축과 북극성을 맞추었지만, 실제로 NCP는 북극성이 있는 곳과 약간 떨어져 있습니다.
물론 안시관측에서는 북극성에 맞추는 것만으로도 충분할 수도 있지만, 천구의 적도부근의 별을 관측한다든지, 또는 스케치 등을 하느라 장시간 관측하게 되면 흐르는 것이 쉽게 느껴지게 됩니다.
따라서 더욱 정확하게 극축을 맞추어야 할 필요성이 있습니다.
이를 위해서는 현재 북극성에서 어느 쪽 방향으로 얼마나 움직여야 하는 지를 알아야 할 필요성이 있습니다.

보정할 방향..
작은곰 자리에서 북극성이 있는 쪽의 반대쪽 끝을 보면 beta별인 Kochab이라는 2등성의 별이 있습니다.
북극성의 적경은 02h 37m 09.60s, Kochab의 적경은 14h 50m 38.22s이므로 거의 12시간이 차이가 있습니다.
즉 NCP를 중심으로 서로 반대방향에 있다는 뜻입니다. (그림 3)
Kochab이 산에 가려서 보이지 않는 경우는 카시오페이아 자리의 epsilon별을 볼 수도 있습니다.
이 별은 적경이 01h 54m 41.36s으로 북극성과 약간 차이를 보이기는 하지만, NCP 부근이라서 이정도의 오차는 무시될 수 있고, 또한 방향을 안다 하더라도 파인더 안에 한 시야에 들어오지 않으므로 대략적으로밖에 조정할 수 없으므로, 큰 상관은 없습니다.
즉 카시오페이아 epsilon의 반대방향에 NCP가 존재한다는 것을 알 수 있습니다. (그림 4)

(그림 3)



(그림 4)

보정 정도..
북극성은 NCP에서 약 3/4도 정도 떨어져 있습니다.
문제는 이 각을 어떻게 측정하는가 하는 것인데..
대략 두 가지 방법이 있습니다.
하나는 자신의 파인더의 시야를 알고 있는 것입니다.
대부분 7x50 파인더의 시야가 6도정도 되므로 시야의 1/8정도 움직이면 된다고 생각할 수도 있습니다.
또는 달의 시야각이 1/2도정도 됩니다.
그 정도가 어느정도인지를 시야에서 알고 있다면 달 크기의 1.5배정도 움직이면 됩니다.

이제 어느 방향으로 얼마나 움직여야 하는 지를 알았으므로, 그만큼 고도와 방위를 조정해주면 됩니다.
위의 방법을 보면 방향과 정도를 보정하는 방법이 매우 대략적이긴 합니다만..
북극성에 그대로 놓고 하는 것보다는, 극축이 훨씬 더 NCP에 접근해있다는 것을 쉽게 알 수 있습니다.
더 정밀하게 극축을 정렬하고 싶다면 극축 정렬 2, 3을 읽어보세요..

3. 참고문헌

극축 망원경 없이 극축 맞추기
http://www.astroleague.org/al/astrnote/astnot01.html
http://www.tucsonastronomy.org/polalign.htm
http://www.celestron.com/polar.htm
http://www.geocities.com/jmmahony/LX10/polaralign.html

극축 망원경으로 극축 맞추기
http://www.sundu.co.kr/data/vixenmenu/vixen11-12.hwp, 백업

극축 망원경의 세팅
http://www.sundu.co.kr/data/vixenmenu/vixen13-16.hwp, 백업

* 보다 많은 문서를 원하시면 구글에서 "Polar Alignment" 로 검색해보세요.