GPS의 경도와 위도의 1초 간격은 몇미터

[★해피수원]

 1) 위도는 적도의 위도를 0˚, 북극점을 북위 90˚, 남극점을 남위 90˚로 하고, 북위와 남위를 각각 90˚로 나누어 도(˚)분(′)초(˝)를 사용하여 표시합니다. 반면 경도는 그 점을 지나는 자오선을 포함하는 평면(자오면)과 런던의 그리니치천문대를 지나는 본초자오선(本初子午線;경도 0˚)을 포함하는 평면이 이루는 각도로 정의되며, 본초자오선을 경도 0˚로 하고 본초자오선에서 동서로 각각 나누어 동경 180˚, 서경 180˚까지 구분한 것으로 그 모양이 마치 귤과 같습니다.

따라서 위도는 그 간격이 일정하지만 경도 사이의 간격은 위도에 따라서 달라집니다. 다음 그림을 참조하시면 이해가 쉬울 것입니다.

참고로 지구의 둘레는 약 48,000 km 입니다. 위도의 경우 지구 둘레의 절반을 남북으로 180 등분한 것이므로 위도 1도 사이의 거리는 48,000 ÷ 360 = 133.33 km 이며 1 도는 3600 초이므로 1초 사이의 거리는 0.037 km = 37 m 입니다. 한편 경도의 경우는 적도에서는 지구 둘레인 48,000 km 를 360 등분한 것이므로 위도와 마찬가지로 1도 사이의 거리는 133.33 km, 1초 사이이의 거리는 37 m 이지만 적도에서는 모든 경선이 만나기 때문에 그 사이의 거리가 모두 0 이 되며 그 중간 지역에서는 1도 사이의 거리는 133.33 × cos(해당 지역의 위도) km, 1초 사이의 거리는  37 × cos(해당 지역의 위도) m 의 식으로 구할 수 있습니다.

그러나 이것도 완전한 것은 아닙니다. 왜냐하면 지구는 완벽한 구형이 아니라 적도 부근이 약간 부풀어 오른 타원형인 데다가 지구의 표면은 완전한 구면이 아니라 울퉁불퉁하기 때문입니다.

2) 위도와 경도를 표시할 때 도(˚)분(′)초(˝)는 시간과 마찬가지로 60진법을 사용하지만 그 아래의 작은 단위는 초에 대한 10진수로 소숫점 아래의 숫자를 표시합니다. 예를 들어 북위 37˚35′35.35˝ 와 같은 식입니다. 1초 사이의 거리가 대략 37 m 보다 작으니 만큼 0.1 초 사이의 거리는 최대 3.7 m 이고 0.01 초 사이의 거리는 0.37 m = 37 cm 이니만큼 방안에 놓인 TV 리모컨의 위치까지도 추적이 가능한 해상도라고 할 수 있겠군요. 따라서 이보다 더 작은 구분은 굳이 필요 없을 듯 합니다.

한편 GPS 로 정확한 위치를 알기 위해서는 당연한 일이지만 비용이 증가하게 됩니다. 현재 휴대폰 위치 추적이나 GPS 와 같은 위치 정보 서비스는 대략 3 곳에서 목표물의 위치를 파악합니다. 즉, 휴대폰의 경우는 목표물에서 가장 가까운(전파 수신 감도가 가장 좋은) 기지국 3 곳을 기준으로, GPS 의 경우는 가장 가까운 위성 3 개를 기준으로 그 위치를 식별하고 있습니다. 더 정밀한 위치 추적을 위해서는 더 많은 기지국이나 위성이 동원되어야 하며 그러기 위해서는 무엇보다도 비용이 중요한 변수로 작용하기 때문입니다.