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규표

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목차

1. 개요

규표는 그림자를 이용하여 시간, 방향, 위도를 측정하는 도구로, 고대부터 사용되었다. 중국에서 기원전 2300년경의 규표가 발견되었으며, 고대 그리스에서는 아낙시만드로스가 소개했다. 규표는 해시계의 핵심 요소로, 북반구에서는 북쪽을 가리키도록 설치되며, 우주 탐사 및 컴퓨터 그래픽스에서도 활용된다. 수학에서는 도형을 정의하고, 3차원 공간의 위치를 나타내는 데 사용된다.

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규표

2. 역사

유클리드 기하학 제2권의 그림과 같은 규표




규표는 기원전 2천년부터 중국에서 계절 변화, 방향, 지리적 위도를 결정하는 데 널리 사용되었다. 고대 중국인들은 그림자 측정을 통해 여러 고대 문헌에 언급된 달력을 만들었다.

아낙시만드로스(기원전 610~546년)는 바빌로니아의 도구를 그리스에 도입했다고 여겨진다.[20] 유클리드는 규표를 연속적인 도형수(정사각수와 삼각수 포함) 사이의 증분으로 정의하였다.

북반구에서는 그림자가 보통 북쪽을 향하기 때문에, 규표는 북쪽을 향하여 지축에 평행하게 놓인다. 즉, 규표는 지평면에 대해 설치 장소의 위도와 같은 각도로 향하게 된다. 현재, 그러한 규표는 거의 북극성 방향을 향하고 있다.

터틀 베이 공원에 있는 이 사장교의 캔틸레버 교각은 큰 일계(日時計)의 규표가 되고 있다.

2. 1. 고대 중국



중국 타오시(陶寺) 유적에서 발굴된 기원전 2300년경의 채색된 막대는 중국에서 알려진 가장 오래된 규표이다.[4] 규표는 기원전 2천년부터 중국에서 계절 변화, 방향, 지리적 위도를 결정하는 데 널리 사용되었다. 고대 중국인들은 그림자 측정을 통해 여러 고대 문헌에 언급된 달력을 만들었다.

주나라 시대 시가집인 『시경』에 따르면, 주나라 문왕의 먼 조상 중 한 명이 기원전 14세기경에 규표의 그림자 길이를 측정하여 방향을 결정했다고 한다.[5][6] 아낙시만드로스(기원전 610~546년)는 이 바빌로니아 기구를 고대 그리스에 소개한 것으로 여겨진다.[7]

햇빛의 핀홀 영상을 투영하여 시간과 연도를 알 수 있는 천공규표는 중국의 『주비산경』에 묘사되어 있으며, 기원전 11세기 초 주나라 시대로 거슬러 올라갈 가능성이 있지만, 후한 시대(3세기)의 형태로만 전해진다.[9]

기원적으로 규표는 지면에 수직으로 막대기를 세워 그 지점에서의 남중 시각과 태양의 고도를 측정하는 데 사용되었다. 중국에서는 기원전 2300년 전부터 사용되었다.[19] 문헌상으로는, 2세기의 구장산술에서 기원전 11년 주공단에 의해 이미 규표가 사용되었던 것으로 기술되어 있다.

2. 2. 고대 그리스

아낙시만드로스(기원전 610~546년)는 바빌로니아 기구를 고대 그리스에 소개한 것으로 여겨진다.[7]

고대 그리스 수학자이자 천문학자인 오이노피데스는 다른 선에 수직으로 그은 선을 묘사하기 위해 "규표 모양으로 그려진"이라는 표현을 사용했다.[8] 나중에 이 용어는 직각자와 같은 L자 모양의 기구를 가리키는 데 사용되었다. 이 모양은 더 큰 정사각형에서 더 작은 정사각형을 잘라내어 형성되는 도형을 설명하는 데 사용된 이유를 설명해 줄 수 있다. 유클리드는 이 용어를 더 큰 평행사변형의 모서리에서 유사한 닮은 평행사변형을 제거하여 형성된 평면도형으로 확장했다.

2. 3. 이슬람 세계

중동과 유럽에서는 1000년경 이집트 천문학자이자 수학자인 이븐 유누스에게 규표의 공로가 돌아간다.[10] 1475년 이탈리아의 천문학자, 수학자, 지도 제작자인 파올로 토스카넬리는 피렌체 산타 마리아 델 피오레 대성당 돔에 둥근 구멍이 뚫린 청동판을 설치하여 대성당 바닥에 태양의 영상을 투영하였다. 바닥에 표시된 눈금을 통해 각 정오의 시간(보고에 따르면 0.5초 이내)과 하지 날짜를 알 수 있었다. 1756년 이탈리아의 수학자, 기술자, 천문학자, 지리학자인 레오나르도 시메네스는 새로운 측정값에 따라 규표를 재건축했다.[11]

2. 4. 르네상스 시대 유럽

2012년 6월 21일 하지에 피렌체 산타 마리아 델 피오레 대성당 바닥에 비친 그림자


중동과 유럽에서는 서기 1000년경 이집트 천문학자이자 수학자인 이븐 유누스에게 그 공로가 돌아간다.[10] 1475년 이탈리아의 천문학자, 수학자, 지도 제작자인 파올로 토스카넬리는 피렌체 산타 마리아 델 피오레 대성당 돔에 둥근 구멍이 뚫린 청동판을 설치하여 대성당 바닥에 태양의 영상을 투영한 것으로 알려져 있다. 바닥에 표시된 눈금을 통해 각 정오의 시간(보고에 따르면 0.5초 이내)과 하지 날짜를 알 수 있었다. 1756년 이탈리아의 수학자, 기술자, 천문학자, 지리학자인 레오나르도 시메네스는 새로운 측정값에 따라 규표를 재건축했다.[11]

3. 수학에서의 규표

알렉산드리아의 헤론은 그노몬을 어떤 것에 더하거나 빼면 원래 것과 비슷한 새로운 것을 만드는 것으로 정의했다. 스미르나의 테온은 다각수에 더하여 같은 종류의 다음 수를 만드는 수를 설명하는 데 이 용어를 사용했다. 이러한 의미에서 가장 일반적인 용례는 특히 도형수로 볼 때 제곱수 사이에 있는 홀수 정수이다.[21]

컴퓨터 그래픽스에서 사용되는 그노몬.


3차원 그노몬은 CAD와 컴퓨터 그래픽스에서 포인터로 사용된다. 관례적으로 X축 방향은 빨간색, Y축 방향은 녹색, Z축 방향은 파란색이다.

3. 1. 유클리드 기하학


  • 오이노피데스는 'drawn gnomon-wise'라는 표현으로 다른 직선에 수직으로 그은 직선을 나타내었다.[21]
  • 나중에 이 용어는 직각을 긋는 데 사용하는 직각자 등의 L자 모양 도구에 사용되게 되었다.
  • 유클리드 원론 제2권에서는 이 용어를 큰 평행사변형의 꼭짓점에서 유사한 평행사변형을 잘라내어 만들어지는 평행육변형을 나타내는 말로 확장하여 정의하고 있다. 제2권에서 다루는 그노몬은 정사각형의 경우에만 해당한다.


3. 2. 헤론의 정의

고대 그리스의 수학자이자 기술자인 알렉산드리아의 헤론은 그노몬을 어떤 것에 더하거나 빼면 원래 것과 비슷한 새로운 것을 만드는 것으로 정의했다. 이러한 의미에서 스미르나의 테온은 다각수에 더하여 같은 종류의 다음 수를 만드는 수를 설명하는 데 이 용어를 사용했다. 이러한 의미에서 가장 일반적인 용례는 특히 도형수로 볼 때 제곱수 사이에 있는 홀수 정수이다.

3. 3. 도형수

알렉산드리아의 헤론(Hero of Alexandria)은 그노몬을 어떤 것에 더하거나 빼면 원래 것과 비슷한 새로운 것을 만드는 것으로 정의했다. 스미르나의 테온(Theon of Smyrna)은 다각수에 더하여 같은 종류의 다음 수를 만드는 수를 설명하는 데 이 용어를 사용했다. 이러한 의미에서 가장 일반적인 용례는 특히 도형수로 볼 때 제곱수 사이에 있는 홀수 정수이다.

4. 해시계의 규표

해시계의 규표는 햇빛을 이용하여 시간과 날짜를 알려주는 장치이다. 가장 오래된 기록은 기원전 11세기 중국 주나라 시대의 천공규표에 대한 묘사이다. 하지만 이 기록은 후한 시대(3세기)의 형태로만 전해진다.[9]

중동과 유럽에서는 서기 1000년경 이집트 천문학자 이븐 유누스가 규표를 사용했다는 기록이 있다.[10] 1475년 이탈리아 천문학자 파올로 토스카넬리는 피렌체 산타 마리아 델 피오레 대성당 돔에 구멍을 뚫어 대성당 바닥에 태양의 영상을 투영하는 규표를 설치했다. 바닥에 표시된 눈금을 통해 정오 시간과 하지 날짜를 정확하게 알 수 있었다. 1756년 레오나르도 시메네스는 이 규표를 재건축했다.[11]

브라질 쿠리치바의 티라덴테스 광장을 향한 건물 벽에 설치된 규표


기원적으로 규표는 지면에 수직으로 막대기를 세워 남중 시각과 태양의 고도를 측정하는 데 사용되었다. 중국에서는 기원전 2300년 전부터 사용되었다.[19] 문헌상으로는 2세기의 구장산술에 기원전 11년 주공단이 규표를 사용했다는 기록이 있다.

4. 1. 방향

북반구에서는 규표의 그림자를 드리우는 가장자리는 일반적으로 북쪽을 향하고 지구의 자전축에 평행하도록 배향된다. 즉, 규표가 위치한 위도와 같은 각도로 북쪽 지평선에 대해 기울어져 있다. 현재, 그러한 규표는 북쪽 천구극에서 1° 이내에 있는 폴라리스를 거의 정확하게 가리켜야 한다.[19]

일부 해시계에서는 규표가 수직인데, 이러한 해시계는 과거에 특히 자오선 상에 있을 때 태양의 고도를 관측하는 데 사용되었다.

아낙시만드로스는 이 바빌로니아의 도구를 그리스에 도입했다고 여겨진다.[20]

북반구에서는 그림자가 보통 북쪽을 향하기 때문에, 규표는 북쪽을 향하여 지축에 평행하게 놓인다. 즉, 규표는 지평면에 대해 설치 장소의 위도와 같은 각도로 향하게 된다. 현재 그러한 규표는 거의 북극성 방향을 향하고 있다.

4. 2. 스타일

규표의 스타일은 그림자를 드리우는 부분으로, 태양의 움직임에 따라 그 위치가 변한다. 예를 들어, 오전에는 규표의 서쪽 상단 모서리가, 오후에는 동쪽 상단 모서리가 스타일이 될 수 있다.

5. 현대적 응용



규표는 달과 화성 탐사 임무 뿐만 아니라 CAD 및 컴퓨터 그래픽스에서 가상 세계의 객체 위치 지정에도 사용되었다.[12]

5. 1. 우주 탐사

달과 화성 탐사 임무에서도 규표가 사용되었다. 아폴로 우주 비행사들이 사용한 규표는 삼각대에 장착된 자이로 방식의 측량봉이었다. 봉의 그림자는 태양의 방향을 나타냈고, 반사율이 다른 회색조 페인트와 적색, 녹색, 청색 패치는 달 표면에서의 적절한 사진 촬영을 용이하게 했다.[12] 화성 탐사 로버에는 화성규표(MarsDial)가 사용되었다.

5. 2. 컴퓨터 그래픽스



3차원 노몬은 흔히 CAD 및 컴퓨터 그래픽스에서 가상 세계의 객체 위치 지정을 돕는 데 사용된다. 관례적으로 ''x''축 방향은 빨간색, ''y''축은 녹색, ''z''축은 파란색으로 표시된다.

6. 한국의 규표

규표는 한국의 전통 천문 관측 기기 중 하나로, 시간을 측정하는 데 사용되었다.

7. 대중문화 속 규표


  • 댄 브라운의 소설 《다빈치 코드》에서는 파리의 생쉴피스 성당에 있는 규표가 "로즈 라인"으로 여겨졌다.[22] 생쉴피스 성당의 규표는 부활절 날짜를 결정하는 데 사용되도록 만들어졌는데, 소설에서는 "장미 선"으로 허구화되었다.[13]
  • 제임스 조이스의 단편 소설 《더블린 시민》에서는 심미적 과정을 규표라고 명명했다.
  • 브래드 스티클랜드의 소설 ''The Tower at the End of the World''에서는 거대한 탑과 가느다란 계단이 거대한 해시계의 규표였던 것으로 밝혀진다. 이 탑이 서 있는 섬은 종종 "규표 섬"이라고 불린다.

8. 표기

'''그노몬'''(Gnomon|노몬영어)[14][15][16]은 일본어 환경에서는 노몬[17]과 그노몬[18] 표기가 모두 사용된다. 수학에서는 그노몬 표기가 거의 사용된다.

참조

[1] 사전 γνώμων
[2] 사전 gnomon
[3] 웹사이트 gnomon collection http://www.maecla.it[...] 2005-00-00
[4] 서적 Handbook of Archaeoastronomy and Ethnoastronomy Springer New York
[5] 서적 Handbook of Archaeoastronomy and Ethnoastronomy Springer 2017-07-09
[6] 서적 Handbook of Archaeoastronomy and Ethnoastronomy Springer New York
[7] 웹사이트 Life of Anaximander http://classicpersua[...]
[8] 서적
[9] 서적 The Asiatic Review https://books.google[...]
[10] 서적 Sundials: History, Theory, and Practice https://books.google[...]
[11] 뉴스 Leonardo Ximenes and the Gnomon at the Cathedral of Florence
[12] 웹사이트 Gnomon, Lunar, Apollo https://airandspace.[...] The Smithsonian Institution, National Air and Space Museum
[13] 서적 The Real History Behind The Da Vinci Code Berkley Publishing Group
[14] 웹사이트 How To Pronounce gnomon https://www.howtopro[...]
[15] 문서 gnomon의 어원
[16] 웹사이트 Online Etymology Dictionary https://www.etymonli[...]
[17] 웹사이트 ノーモン https://kotobank.jp/[...]
[18] 웹사이트 自然の力を利用した時計 https://museum.seiko[...]
[19] 서적 Handbook of Archaeoastronomy and Ethnoastronomy Springer New York
[20] 웹사이트 Life of Anaximander http://classicpersua[...]
[21] 서적
[22] 서적 The Real History Behind The Da Vinci Code Berkley Publishing Group


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