하늘 이야기-1. 일식(개기일식, 부분일식, 금환일식, 혼성일식)

 4월 8일에 개기일식이 있었습니다. 뉴스에 나와서 아이한테 설명해주려는데 음 기억이 안 났어요. ㅠㅠ 하는 김에 개기월식까지 공부해서 가르쳐주려고 찾아봤습니다. 

 

일식이란?

 日蝕이란 한자를 씁니다. 해 일, 좀먹을 식자를 써서 태양을 야금야금 먹는다는 말입니다.

 일식은 지구가 태양을 공전하고, 달이 지구를 공전하기 때문에 발생하는 현상으로, 지구-달-해가 일직선으로 놓일 때 발생합니다. 달이 해를 가려 해의 일부 혹은 전부가 보이지 않는 현상으로 이 중 해의 전부가 보이지 않는 현상(달에 완전히 가린)을 개기일식(total solar eclipse)이라 하고, 일부가 보이지 않는 현상을 부분일식(partial solar eclipse)이라 합니다. 해와 달이 겹쳐졌으나 달이 해를 전부 가리지 못해서 반지 모양으로 가려지면 금환식 또는 금환일식(annular eclipse)이라 합니다. 달이 태양을 전부 가리는 개기일식과 태양의 가장자리 부분이 금반지 모양으로 보이는 금환일식이 함께 관측되는 혼성일식(hybrid eclipse)(하이브리드 일식) 이 있습니다.

 

일식이 나타나는 이유?

 태양의 지름이 달의 지름보다 400배 크지만, 태양은 달보다 약 400배 정도 지구로부터 멀리 떨어져 있으므로 이러한 현상이 나타납니다. (즉, 지구에서 보이는 태양과 달의 크기가 거의 똑같기 때문입니다.)

그러나 달이 공전하는 궤도(백도)가 지구가 공전하는 궤도(황도)보다 5도 정도 기울어져 있기 때문에 항상 일식 현상이 발생하지는 않으며 특히 개기일식, 금환일식은 대부분의 사람이 일생에 한 번 볼까 말까 한 정도로 희귀합니다. 

 

 관측자의 위치에 따라 다음과 같이 보입니다. 

 

 개기일식은 전 지구적으로는 약 18개월에 한 번씩 일어나지만, 특정한 장소에서 개기일식이 일어날 확률은 평균 370년에 한 번꼴입니다. 현상은 계속 일어나고 있지만, 지구 곳곳을 이동하지 않는 이상 같은 자리에서 그 현상을 다시 보는 것이 어렵다는 말입니다. 지상 전체로 볼 때, 한 해를 기준으로, 일식은 적어도 2회, 많으면 5회까지 일어날 수 있습니다. 관측 난이도는 부분일식<금환일식<개기일식<혼성일식 순입니다. 이렇듯 한 지역으로 보면 워낙 드물기도 하고 깜깜해지기도 하니 개기일식이 나타나면 하늘에 제사를 지내고 난리가 났나 봅니다. 

 

미래의 일식

 다음 부분일식은 2030년 6월 1일 볼 수 있습니다. 시간은 찾아봤지만 암만 찾아도 안 나오네요. 그때쯤 되면 예상시간을 알려줄 것 같아요. 한국 대부분에서 관찰할 수 있다고 합니다. 2009년 7월, 2012년 5월, 2016년 3월, 2020년 6월에 일식이 있었으니 빈도는 잦습니다.

 

 다음 개기일식은 2035년 9월 2일 오전 9시 47~48분(평양, 원산 등 북한지역에서 관측할 수 있지만, 우리나라에서는 강원도 고성군에서만 관측이 가능하다고 합니다. 고성군 내에서도 거진읍 이북 지역이 관측이 가능하며 남한 최북단 현내면과 통일전망대에서 약 1분 35초, 거진읍 시가지와 화진포 해수욕장에서 수 초간 관측이 가능합니다.) 이때 서울에서도 부분일식은 관측 가능합니다. 그다음 개기일식은 2063년 8월 24일 예정이며 함경북도 최북단에서만 아슬아슬하게 관측 가능하며 남한 지역에서는 부분일식만 관측 가능합니다. 개기일식은 태양과 달의 거리에 따라 다르지만, 최대 7분 40초로 보통은 몇 분 동안만 진행됩니다. 

 

 다음 금환일식은 2041년 10월 25일(북한 함흥 주변 지역과 독도에서만 관측 가능하며 남한 본토에서는 부분일식만 관측 가능합니다.)과 2095년 11월 27일 예정이며(남한 본토에서 관측 가능한 가장 빠른 금환일식으로, 호남 및 제주도를 제외한 전국에서 볼 수 있습니다. 이땐 제가 없을 것 같아요;;)

 

 다른 이야기로 일식 중 혼성일식(hybrid eclipse)(하이브리드 일식) 은 매우 희귀한 현상으로 10년에 한 번씩 일어나며 모든 일식 중 3%의 비율로 나타납니다. 다음 혼성일식은 2031년 11월 14일 예정으로 태평양, 파나마에서 관측 가능하며 국내에서는 관찰할 수 없습니다. 이후에는 133년간 볼 수 없다고 하니 이것도 아예 볼 수가 없겠네요;; 

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관측 시 주의사항과 관측 장비

 가장 중요한 것은 눈을 보호하는 것입니다. 태양의 빛은 99%가 가려진 상태에서도 맨눈으로 바라보면 시력이 영구적으로 손상될 만큼 강력하므로 일식을 맨눈으로 관찰하면 안구에 심한 손상을 줄 수도 있습니다. 볼 때는 괜찮더라도 시간이 지난 후 손상이 오기 때문에 계속 바라보지 말고 조심해야 합니다. 

 

1. 맨눈으로 보는 방법

 방법이 있지만 대부분 권장하지는 않으며 3분 이상 지속해서 관측하지 않도록 합니다. 여러 겹의 짙은 셀로판지를 CD에 겹친 뒤 CD 구멍을 통해 보는 방법, 은박지 등에 바늘구멍을 내고 반투명 종이에 투영해서 보는 방법, 검은색 비닐봉지나 짙은 셀로판지를 여러 장 겹쳐 휴지심에 붙이는 방법 등이 있습니다.

눈 손상을 일으킬 수 있으므로 선글라스는 절대 안 됩니다!!

2. 보호 장치를 사용한 관측 (14 이상 용접용 보안경, 일식 관측용 안경-태양안경, 일식 안경)

 차광도 번호 14 용접용 보안경(용접용 마스크 유리)이 있습니다. 보안경에 14번 필터나 그보다 어두운 필터(숫자가 높을수록 차광도가 높습니다.)가 장착된 보안경을 사용해야 합니다. 보안경을 쓴 상태에서 경치가 보이거나 차광도 번호를 모르거나 이를 분별할 수 없는 경우 용접용 보안경을 착용하고 일식을 관측해서는 안 됩니다.

 일식 관측용 안경이 있습니다. 인증된 제품만 사용하세요. (요즘에 중국에서 생산된 가짜 제품들이 시중에 유입되고 있습니다. 중국에서 만들어진 저가형 제품은 광학적 품질이 매우 떨어집니다. 또한, 해로운 광선을 차단하지 못하기 때문에 소중한 눈을 헤칠 수 있습니다. 절대 조심해 주세요.-라고 물건 판매 사이트에 대놓고 나와 있네요.;; 요즘 이런 물건들이 많기도 한데다 정교하게 나와서 잘못 사실 수도 있습니다. 인증을 꼭 확인하세요.)

 집중된 태양광선이 심각한 손상을 일으키므로 태양 안경을 끼고 망원경이나 카메라 렌즈로 관측하면 안 됩니다!! 

3. 태양 필터를 장착한 망원경으로 관측

 망원경의 넓은 쪽에 태양 필터가 없다면 절대 망원경으로 일식을 관측해서는 안 됩니다. 또한, 접안경에 부착하는 소형 태양 필터(일부 구형 또는 저가 망원경에서 찾을 수 있음)는 절대 사용해서는 안 됩니다

 태양 필터를 사용하지 않은 망원경이나, 카메라, 선글라스 등으로 태양을 보면 실명할 수 있어 특히 주의해야 합니다. 

 필터가 있더라도 3분 이상 지속적으로 관측하는 것은 위험합니다.

4. 핀홀 프로젝터

 직접적으로 태양을 보지 않고 현상을 볼 수 있게 만들어 줍니다. 개인적으로 제일 맘에 드네요. 담에 기회가 있다면 만들어서 이것으로 보여줘야겠습니다.

 아래는 나사에서 올린 핀홀 프로젝터 만드는 영상입니다. 영어를 몰라도 영상만 보셔도 이해가 되실 거예요. 

https://youtu.be/PI1ttQxXt5s?si=LfuKQyFv0dEIbMIX

 

 

 

 신기한 천문현상을 보는 것도 좋지만 눈을 보호하는 것이 더 중요합니다. 옛날에 맨눈으로 봤었는데 위험한 행동이었네요. ㅎㅎ; 호기심 많은 4살 꼬마는 빼고 형아한테 맨 눈으로 태양을 보지말라고 알려줘야겠어요. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

https://sos.kasi.re.kr/korean/solar_eclipse/principle.php 한국천문연구원

https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/949352.html 한겨레

https://www.dongascience.com/news.php?idx=64520 동아사이언스

https://www.mk.co.kr/news/it/5202559 매일경제

https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2018/08/total_solar_eclipse_21_august_2017_safety_korean.pdf 참조