지구의
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1. 개요
지구의는 지구의를 축소하여 3차원으로 표현한 모형이다. 고대 그리스에서 시작되어, 중세 이슬람 세계, 르네상스 시대를 거쳐 현대까지 제작되었다. 지구의는 육지, 바다, 위도와 경도 등을 왜곡 없이 표현하며, 교육, 연구, 전시 등 다양한 목적으로 활용된다. 전통적인 제작 방식은 종이 지도를 나무 구체에 붙이는 것이었으나, 현대에는 플라스틱을 사용하거나 디지털 기술과 결합한 전자 지구의도 개발되었다. 지구본 외에 천구의도 있으며, 구글 어스 등 전자 지구본이 널리 사용된다.
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| 지구의 | |
|---|---|
| 지도 | |
| 지구의 특징 | |
| 형태 | 구 |
| 극반지름 | 6,356.8km |
| 적도 반지름 | 6,378.1km |
| 평균 반지름 | 6,371.008km |
| 표면적 | 5억 1007만 2000 ㎢ |
| 부피 | 1조 833억 2000만 ㎦ |
| 질량 | 5.97237×10^24 kg |
| 평균 밀도 | 5.514 g/cm³ |
| 표면 중력 | 9.80665 m/s² |
| 탈출 속도 | 11.186 km/s |
| 자전 주기 | 23.934 시간 |
| 적도 자전 속도 | 465.1 m/s |
| 공전 궤도 | 태양 |
| 공전 궤도 거리 | 1.4709×10^8km ~ 1.5210×10^8km |
| 공전 주기 | 365.256일 |
| 기울기 | 23.439281° |
| 대기 | |
| 대기압 | 101.325 kPa |
| 조성 | 질소 (78.08%) 산소 (20.95%) 아르곤 (0.93%) 이산화탄소 (0.04%) 기타 (미량) |
| 내부 구조 | |
| 지각 | 5-70km |
| 맨틀 | 2,890km |
| 외핵 | 2,260km |
| 내핵 | 1,220km |
| 기타 | |
| 위성 | 1 (달) |
| 자전축 기울기 | 23.439281° |
2. 역사
지구의 역사는 고대 그리스 시대부터 시작되어 중세 이슬람 세계를 거쳐 발전해 왔다.
기원전 150년경 킬리키아(지금의 터키)의 학자 크라테스가 만든 것이 가장 오래된 지구의로 알려져 있으며[19], 중세에는 이슬람 세계에서 지구의가 제작되었다.[20] 현존하는 가장 오래된 지구의는 1492년에 독일의 뉘른베르크에서 마르틴 베하임이 제작한 것이다.[19][21]
1276년 페르시아 천문학자 자말 앗딘 부하리가 중국에 지구의를 처음 소개하기 전까지 중국에는 지구의에 대한 기록이 없다.[9]
1961년부터 2002년까지 소련과 러시아의 우주선에서 항법 장비로 글로부스(Globus) IMP라는 5인치 지구본을 포함한 전기 기계 장치가 사용되었다. 2001년 소유즈 우주선 TMA 버전은 이 장비를 디지털 지도로 대체했다.[13]
2. 1. 고대
기원전 3세기경, 고대 그리스에서 지구가 구형이라는 개념이 확립되었으며, 이 시기에 최초의 지구본이 등장했다. 기원전 150년경 킬리키아(지금의 터키)의 학자 크라테스가 만든 것이 가장 오래된 지구본으로 알려져 있다.[19]현존하는 가장 오래된 천구의는 2세기 로마 제국 시대의 파르네세 아틀라스 조각상의 일부로, 이탈리아 나폴리 국립 고고학 박물관에 보존되어 있다.[5]
2. 2. 중세 및 르네상스
기원전 150년 즈음에 킬리키아(지금의 터키)에서 학자 크라테스(Crates of Mallus)가 만든 것이 가장 오래된 지구의로 알려져 있다. 중세 시대에는 이슬람 세계에서 지구의 제작이 활발하게 이루어졌다.[6][7]1492년 독일 뉘른베르크에서 마르틴 베하임이 제작한 "에르다프펠"(
1507년 마르틴 발트제뮐러가 아메리카 대륙을 표시한 복제 지구의를 제작했다. 1510년경에 제작된 헌트-레녹스 지구본은 "여기에는 용이 있다"는 문구의 출처로 여겨진다. 2012년에 발견된 1504년 제작 추정 타조알 지구본은 신세계를 보여주는 가장 오래된 지구본일 가능성이 있으며, 워싱턴 지도 학회지 《포르톨란》에서 분석한 스테판 미시네는 헌트-레녹스 지구본이 타조알 지구본의 구리 주조품이라는 결론을 내렸다.[10]
1570년대 타키 알딘이 타키 알딘의 콘스탄티노플 천문대에서 "놀랍도록 현대적인" 지구의를 제작했다.[11]
2. 3. 근대
1700년경 네덜란드의 파르크가 제작한 지구의가 세계적으로 널리 사용되었으며, 일본 히라도 번주 마쓰우라 세이잔이 입수한 실물이 현재 마쓰우라 자료 박물관에 보관되어 있다.[19] 무굴 제국의 과학자들이 세계 최초의 이음매 없는 천구의를 제작했다.[12]2. 4. 한국
1606년에 하야시 라잔이 기독교도가 주장하는 지구 구형설을 비판하며 하비안과 논쟁할 때 등장한 "원형의 지도"가 지구본이었다고 여겨진다.[19] 그 후, 시부카와 슌카이와 시마 코칸이 서양의 것을 본떠 지구본을 제작했고, 모토키 요시나가도 지구 구형설을 지지했다. 에도 말기, 시즈오카의 쓰누카다 오우가쿠가 지구본을 제작했다.참고로, 쇼토쿠 태자의 지구본이라고 불리는 것에 대해서는, 분석 결과 1602년 이후 제작일 가능성이 높다고 여겨지고 있다.
3. 특징
지구는 대륙이나 대양의 크기, 모양 등을 왜곡하지 않으면서 지구를 표현한다. 평면 지도는 특정 지역을 실제보다 크게 표현하는 왜곡이 발생하지만, 지구의는 지구의 모양이나 크기를 왜곡하지 않는 유일한 표현 방식이다.[1][2] 육지와 바다 등 대륙의 크기와 모양을 왜곡 없이 나타낸다.
대부분의 현대 지구의에는 위도선과 경선이 표시되어 있어 특정 위치의 좌표를 확인할 수 있다. 지구의에는 국가의 경계와 이름도 표시될 수 있다.
많은 지구의에는 1년 동안 하늘에서 태양의 겉보기 운동을 보여주는 아날렘마가 표시되어 있다.
일부 지구의는 지형 또는 수심을 보여주는 표면 질감을 가지고 있기도 하다. 이러한 지구의에서는 고도와 저지대가 의도적으로 과장되어 표현된다.[3][4]
지구의는 일반적으로 북쪽을 위쪽으로 표시하지만, 많은 지구의는 축을 회전시켜 남쪽 부분을 편리하게 볼 수 있도록 한다. 이를 통해 다양한 방향에서 지구를 탐색하여 기존 지도 표현 방식으로 인한 북쪽 위 편향을 해소할 수 있다.
4. 종류
지구의는 크게 지구본과 천구의로 나눌 수 있다.
천구의는 하늘에서 별들의 겉보기 위치를 보여준다. 태양, 달, 행성은 별들의 위치에 비해 그 위치가 변하기 때문에 생략되지만, 태양이 이동하는 황도는 표시된다.[1] 가장 기본적인 형태의 천구의는 마치 지구를 둘러싼 구체처럼 하늘을 내려다보는 것처럼 별들을 나타낸다.[1]
4. 1. 지구본 (Terrestrial Globe)
평면 지도는 지도 투영법을 사용하여 만들어지며, 지도가 보여주는 면적이 클수록 왜곡이 증가한다. 지구본은 지구의 모양이나 크기를 왜곡하지 않는 유일한 표현 방식이다. 육지, 바다 등 대륙의 크기와 모양을 왜곡하지 않는다.
지구의 둘레는 약 4천만 미터이다.[1][2] 많은 지구본은 둘레가 1미터이므로 1:4000만의 축척으로 지구를 모델링한 것이다. 지구본은 다른 크기로도 많이 제작된다.
일부 지구본은 지형 또는 수심을 보여주는 표면 질감을 가지고 있다. 이러한 지구본에서는 고도와 저지대가 의도적으로 과장되어 표현된다. 그렇지 않으면 거의 보이지 않기 때문이다. 예를 들어, 한 제조업체는 직경 64cm (둘레 200cm 또는 약 1:2000만 축척에 해당)의 3차원 입체 지형 지구본을 생산하는데, 이 지구본은 가장 높은 산을 2.5cm 이상으로 표현한다. 이는 에베레스트 산의 정확한 축척보다 약 57배 높은 것이다.[3][4]
대부분의 현대 지구본에는 위도선과 경선이 표시되어 특정 위치의 좌표를 알 수 있다. 지구본에는 국가의 경계와 이름도 표시될 수 있다.
많은 지구본에는 하나의 천체 특징이 표시되어 있는데, 바로 아날렘마라고 불리는 그림으로, 1년 동안 하늘에서 태양의 겉보기 운동을 보여준다.
지구본은 일반적으로 북쪽을 위쪽으로 표시하지만, 많은 지구본은 축을 회전시켜 남쪽 부분을 편리하게 볼 수 있도록 한다. 이 기능을 통해 다양한 방향에서 지구를 탐색하여 기존 지도 표현 방식으로 인한 북쪽 위 편향을 해소할 수 있다.
4. 2. 천구의 (Celestial Globe)
천구는 하늘에서 별들의 겉보기 위치를 보여준다. 태양, 달, 행성은 별들의 위치에 비해 그 위치가 변하기 때문에 생략되지만, 태양이 이동하는 황도는 표시된다.[1] 가장 기본적인 형태의 천구는 마치 지구를 둘러싼 구체처럼 하늘을 내려다보는 것처럼 별들을 나타낸다.[1]
5. 제작 방법
전통적인 지구의는 종이 지도를 구체에 붙여 만들었다.[14] 1800년대에는 작은 휴대용 지구의(3인치 미만)가 신사들의 지위 상징이자 부유한 아이들을 위한 교육용 장난감으로 사용되었다.[16]
5. 1. 전통적인 제작 방법
현대 들어 대량 생산하고 있는 지구의는 세계 지도를 구에 붙여 만든다. 먼저 평면 위에 세계 지도를 그린 다음 이 지도를 홀쭉한 방추형으로 잘라 낸다. 여기서 적도 가까이는 거의 원래의 지도로 남아 있지만 극쪽으로 가까워질수록 가늘어진다.[23] 이렇게 지도를 붙여나간 다음, 극지방의 왜곡을 수정하기 위해 북극과 남극 각각의 원형 지도를 붙인다. 실제 지구는 완전한 원 모양이 아니고 적도 근처가 조금 부풀어 올라와 있어서 이를 표현하는 것은 쉽지 않고 대량 생산 제품에서도 마찬가지로 이를 구현하는 것이 쉽지 않다. 그래서 매우 세밀하게 만들어진다.전통적으로 지구본은 종종 나무로 만든 구체에 인쇄된 종이 지도를 붙여 제작되었다.[14]
가장 일반적인 유형은 극점에서 점점 좁아지는 긴 얇은 고어(띠)의 종이로 구성되어 있다.[15] 이러한 지점의 불가피한 불규칙성은 작은 원반으로 덮는다. 고어가 많을수록 종이 지도를 구체에 맞추기 위해 필요한 늘어나거나 구겨짐이 줄어든다. 이러한 지구본 제작 방법은 1802년 조지 키어슬리의 영국 백과사전에 있는 판화에 묘사되어 있다.
5. 2. 현대적인 제작 방법
현대 지구의는 대량 생산을 위해 세계 지도를 구에 붙여 만든다. 먼저 평면 위에 세계 지도를 그린 다음, 이 지도를 홀쭉한 방추형으로 잘라낸다. 이때 적도 부근은 거의 원래 지도와 같지만, 극지방으로 갈수록 가늘어진다.[23] 이렇게 잘라낸 지도를 붙인 후, 극지방의 왜곡을 보정하기 위해 북극과 남극에 각각 원형 지도를 덧붙인다. 실제 지구는 완전한 구형이 아니라 적도 부근이 약간 부풀어 오른 형태이기 때문에, 이를 정확하게 표현하는 것은 어렵고 대량 생산 제품에서도 마찬가지이다.전통적으로 지구본은 나무로 만든 구체에 인쇄된 종이 지도를 붙여 제작되었다.[14] 가장 일반적인 형태는 극점에서 점점 좁아지는 긴 얇은 고어(띠) 형태의 종이를 사용하는 것이다.[15] 이 띠들의 접합 부분에서 발생하는 불가피한 불규칙성은 작은 원반으로 덮는다. 고어의 수가 많을수록 종이 지도를 구체에 맞출 때 필요한 늘임이나 구김이 줄어든다.
현대에는 열가소성 플라스틱을 사용해 지구본을 만들기도 한다. 평평한 플라스틱 원반에 지구 반구 중 하나의 왜곡된 지도를 인쇄한 후, 이것을 반구형으로 성형하는 기계를 사용한다. 이렇게 만들어진 반구를 반대쪽 반구와 결합하여 완전한 지구본을 만든다.
일반적으로 지구본은 회전축이 수직에서 23.5°(0.41 rad) 기울어져 있는데, 이는 지구의 회전축이 궤도면에 대해 기울어진 각도와 같다. 이러한 장착 방식은 계절의 변화를 쉽게 시각화하는 데 도움을 준다.
비치볼에 지도를 인쇄한 간이 지구의는 저렴하고 가벼워 다루기 쉽기 때문에 널리 사용된다.
6. 구조
일반적으로 지구의는 북극과 남극에 해당하는 부분에 베어링이 부착되어 회전할 수 있도록 제작된다. 지구의 축은 공전면에 대한 지축의 기울기를 나타내기 위해 수직 방향에서 23.4도 기울어져 있다.[23] 경선과 위선이 그려져 있어 특정 지점의 위치를 쉽게 찾을 수 있다. 지형을 입체적으로 표현한 지구의도 있으며, 이 경우 고도가 과장되어 표현된다.[3][4]
7. 파생 및 응용
기존의 지구본과 전자 기술을 결합하여, 부속된 펜으로 위치를 가리키면 음성이 나오는 제품이 개발되어 판매되고 있다.
미국의 IT 회사 구글(Google)이 제작한 구글 어스(Google Earth)나 NASA가 제작한 NASA 월드 윈드(NASA World Wind)는 전자 지구본으로 불린다. 컴퓨터 그래픽의 특성을 살려, 원래 지구본에서는 표현할 수 없었던 평범한 지구의 모습부터 국경이나 도로와 같은 세부 사항까지 마우스 하나로 확대·축소 조작이 가능하다. 큰 축척의 지구본은 만들기 어렵고 휴대가 불편하다는 지구본의 단점을 극복했다.[17]
8. 주요 지구의
- 유니스피어는 뉴욕주 플러싱 메도우즈의 빌리 진 킹 USTA 테니스 센터에 있는 지름 37m의 세계에서 가장 큰 지구본이다. 약 1:350,000의 축척에 해당한다.
- 어스는 메인주 야머스의 딜롬 본사에 있는 지름 12.5m의 세계에서 가장 큰 회전 지구본이다. 약 1:1,100,000의 축척에 해당하며, 1998년에 건설되었다.[2]
- P-I 글로브는 13.5톤, 지름 9.1m의 네온 지구본으로, 회전하는 "It's in the P-I" 글자와 약 5.49m 독수리가 특징이다. 1948년 시애틀 포스트-인텔리전서 본사를 위해 만들어졌고, 1986년 신사옥으로 이전되었다.[3]
- 그레이트 글로브는 잉글랜드 덜스턴 컨트리 파크 내 덜스턴 성에 있는 석재 지구본이다. 지름 3m, 무게 40톤으로, 대륙, 대양 및 세계의 특정 지역을 정교하게 조각하여 보여준다. 포틀랜드 석으로 제작되었다.[4]
참조
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문서
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