목차
● 천체관측의 종류
● 천체관측의 역사와 응용
● 한국의 천체관측
천체관측이란 천체와 천체의 변화, 운행등을 관측하는 것입니다. 천체를 관측하는 일은 밤하늘을 맨눈으로 보는 것부터 시작되었습니다. 이런 관측에서 비롯된 학문을 바로 천문학이라고 부릅니다.
쌍안경이나 작은 망원경을 이용하여 취미로 하는 관측부터 천문대의 대구경 망원경 또는 특수한 관측장비를 사용하는 관측에 이르기까지 그 목적은 다양합니다. 천체는 주로 지구상에서 관측하며, 인공위성의 궤도상에서도 이루어집니다. 중요한 관측대상은 별자리와 혜성, 유성, 항성, 소행성, 달 등입니다.
천체관측의 종류
천체를 관측할 때는 특별한 경우를 제외하고는 예외 없이 망원경을 사용하는데 그 목적에 따라 망원경 자체의 형식, 부속 장치, 수단, 사용법등 아주 많은 종류가 있습니다.
1. 실시 관측
실시 관측은 가장 간단한 관측방법으로서 접안경으로 천체를 보는 것입니다. 태양, 달, 행성등의 표면현상이나 혜성의 엄폐, 수색, 식, 인공위성, 변광성을 관측할 때 쓰입니다. 접안부에 특별한 장치를 붙이는 일도 많고, 시각, 위도 관측을 위해 자오의, 애스트럴레이브, 천정의, 천체의 좌표 결정을 위한 자오환 등 각각의 독특한 정밀 측미경을 사용하고 있으며, 중성 기타의 관측을 위한 적도의에도 측미경을 부착하는 경우가 많습니다.
2. 사진 관측
사진 관측은 대물경의 초점면에 사진 건판을 장치하는 것으로 아주 다양한 천문 관측에 사용됩니다. 슈미트 카메라와 같이 초점면이 극단적인 곡선면을 이루는 곳에서는 필름을 사용해서 압력을 주면서 그 곡면에 밀착시킬 필요가 있습니다.
3. 광전 관측
광전 관측은 사진 건판 대신에 광전 증배관을 장치하는 관측으로서. 광량을 전기량으로 변환하여 정밀하게 나타낼 수가 있어서 주로 천체의 광도 측정, 예들 들어서 변광성, 황도광, 야천광 관측등에 사용됩니다. 2종 필터나 3종 필터를 통해서 사진을 찍거나 광전측광을 함으로써 천체의 색상을 관측하기도 합니다. 또 근년에는 전기적으로 별의 빛을 증광하는 특수 전자관의 연구가 활발하게 일어나고 있습니다.
4. 천체 분광 관측
천체 분광 관측은 대물경 초점부에 분광장치를 붙인 것으로 천체의 넓은 범위에 걸친 물리적 성질을 조사하기 위한 중요한 관측입니다. 프리즘이나 격자를 대물경 전면에 가득 채우면서 장치하는 방식의 분광 관측도 있습니다. 태양을 관측할 때는 빛이 충분히 강렬하기 때문에 프리즘보다 분해능이 높은 광학격자가 사용되는데, 이것으로 분해한 빛의 극소 부분에 의해 태양면의 여러 현상을 관측한다던지 특수 필터를 통해서 단색광으로 태양의 전면 또는 코로나 등의 특수 부분을 관측할 수도 있습니다. 천체로부터 방사되는 전파는 빛에 비하여 공간에서의 흡수, 산란을 받는 일이 적고, 또한 그 방사기구가 다르다는 등의 이유로 은하계나 우주의 구조, 항성의 진화 등의 연구에 중요한 자료가 되고 있습니다. 따라서 거대 전파 망원경이 여러 곳곳에 건설되었습니다.
천체 관측의 역사
고대 잉카 문명과 이집트 문명에서도 천체 관측은 있었으며, 천체의 운행에 의한 시간을 측정해 계절 등 농경생활이나 일상생활에 필요한 달력을 만들었습니다. 피라미드의 구조와 잉카 문영의 천문대 유적, 그리고 유럽의 스톤헨지등 거석유물 중에는 춘분과 추분등 태양의 위치를 관찰하였음을 시사하고 있는 배열의 구조를 찾아볼 수 있습니다. 그 후로 배가 발달함에 따라 별은 어두운 밤에 방향을 알려주는 배들의 길잡이 역할을 하였습니다. 북극성, 남십자성, 북두칠성등은 남북의 방향을 가리키는 대표적인 천체입니다.
고대 그리스의 철학자 탈레스는 주의 깊게 천체를 관측해 다음 시기의 곡물의 작황을 예상하여 큰 수확과 이익을 얻었다는 일화가 전해져 내려옵니다. 또 고대로부터 별자리나 행성의 운행, 하늘의 상태를 관찰해 운세를 점치는 점성술이 발달하였습니다.
천체 관측의 지식이 축적되면서 천문학이 발전하게 되었습니다. 이집트의 프톨레마이오스 왕조의 학자였던 에라토스테네스는 지구의 크기를 측정하기도 하였습니다.
네덜란드의 한스 리퍼세이가 망원경을 발명했고 이것을 응용하여 이탈리아의 갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 만들어 하늘을 관측하였습니다.
천체 관측의 응용
천체는 시간과 계절에 따라 일정하게 변화되고 이것을 관측해 실생활에 응용하기도 하였습니다.
1. 시간
가장 널리 쓰였던 것이 바로 해시계입니다. 태양의 움직임을 관측하면 시간을 알 수 있습니다. 이것을 응용하여 자오선상에 있는 천체를 관측하여 해당 위치의 지역 표준시를 알 수 있습니다.
2. 농경
별자리의 움직임을 관측하여 농작물의 파종시기를 비롯해 농작물의 관리가 필요한 시기를 알 수 있습니다. 동아시아에서는 태양의 위치에 따른 24 절기에 따라 농사의 시기를 결정하였습니다.
3. 지리
태양과 별자리의 방향과 위치를 관측해 현재 위치의 방위를 알 수 있습니다. 사분의 나 육분의 등이 이런 용도로 쓰였습니다.
4. 행성탐사
행성 탐사선에서는 황도면의 남극과 북극에 위치한 천체를 기준 좌표로 삼고 이들을 관측하는 센서를 탑재하여 이것으로부터 우주 항해에 필요한 방향을 알아냅니다.
한국의 천체 관측
한국 최초의 천체 관측은 삼국사기, 신라본기, 박혁거세 9년(기원전 49년) 봄 3월의 혜성 관측 기록이 남아 있습니다. 고려시대의 천체관측기록은 독자적이고 정확한 것으로 인정받고 있습니다.
조선 시대의 천체 관측 기록은 일식관측기사, 증보문헌비고, 상위고 에서 종합해 보면 태조대 2회, 정조대 1회, 태종대 3회, 세종대 11회, 고종대 19회 등등 모두 190회에 달합니다. 조선완조실록의 기록 중 일월식 기사에 의하면 당시 관측규정은 서운관지의 일월식관측 규정대로 식의 시각과 시간, 방향, 정도 등을 관측하고 도시하였습니다. 조선의 전후기를 통한 혜성관측기록은 객성 24회, 혜패 79회로 모두 103에 달합니다. 이 밖에도 수백 회에 달하는 태양의 흑점, 유성, 성운 및 성운우등의 관측 기록이 남아있습니다.