적경

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1. 개요
2. 적경의 정의 및 측정
- 2.1. 적경과 적위
- 2.2. 적경과 황경
3. 24절기와 적경
4. 적경과 천문 관측
- 4.1. 적도의
- 4.2. 시각 및 항성시
5. 현대 천문학에서의 적경
- 5.1. 세차 운동과 장동
- 5.2. 국제천구기준좌표계 (ICRS)
6. 역사
참조

1. 개요

적경은 춘분점을 기준으로 천구 적도를 따라 동쪽으로 측정한 천체의 위치를 나타내는 좌표로, 0^h에서 24^h까지의 범위를 가지며 지구의 경도와 유사하다. 적경은 시간, 분, 초 단위로 표현되며, 춘분을 기준으로 천체의 자오선 통과 시간을 측정하는 데 사용된다. 세차 운동으로 인해 적경 값은 시간이 지남에 따라 변하며, 현대 천문학에서는 국제천구기준좌표계(ICRS)를 사용하여 적경을 정의한다. 적경 개념은 고대 천문학에서 시작되었으며, 망원경 발명과 적도의의 사용으로 인해 널리 사용되었다.

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적경
기본 정보
종류	좌표계
기호	α
영어	Right ascension
라틴어	ascensio recta
설명
정의	천문학에서 경도에 해당함
관련 항목	적위

2. 적경의 정의 및 측정

적경은 춘분을 기준으로 측정되며, 천구 적도를 따라 동쪽으로 0^h에서 24^h까지의 범위를 가진다.^[4] 이는 지구의 경도에 해당하며, 춘분점은 태양이 3월 춘분에 천구 적도를 남쪽에서 북쪽으로 통과하는 지점으로, 현재 물고기자리에 위치한다.

지구에서 관측 시(극지방 제외), 12^h 적경을 가진 천체는 춘분에 밤새도록 가장 오랫동안 관측되며, 0^h 적경을 가진 천체(태양 제외)는 추분에 가장 오래 보인다.^[4] 이 날짜의 자정에 이 천체들은 자오선에 도달하여 가장 높은 지점에 이른다. 이 천체들의 고도는 적위에 따라 달라지는데, 적위가 0°인 경우(즉, 천구 적도 상에 있는 경우) 지구 적도에서는 천정에서 관측된다.

적경은 시간(^h), 분(^m), 초(^s) 단위로 표현되며, 24^h는 원주와 같다.^[5] 이는 별의 위치를 하늘에서 가장 높은 지점을 통과하는 시간으로 측정하기 위해 선택된 단위이다. 자오선은 천구에 투영된 경도선이다.

1^h = 15°
1^m = 15′
1^s = 15″

적경은 시간으로 측정되므로, 천체의 위치를 시간으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 적경이 1^h 30^m 00^s인 별이 자오선에 있다면, 적경이 20^h 00^m 00^s인 별은 18.5 항성시 후에 자오선에 도달한다.

천체항법에 사용되는 항성시각은 적경과 유사하지만, 동쪽이 아닌 서쪽으로 증가하며, 일반적으로 각도(°)로 측정된다.^[6] 이는 적경의 여각(24^h)이다. 항성시각은 국부 자오선에서 서쪽으로 천체의 각거리를 측정하는 시각과 혼동되어서는 안 된다.

단위	값	기호	60진법	라디안
시(時)	원의	^h	15°	rad
분(分)	시의 , 원의	^m	°, 15′	rad
초(秒)	분의 , 시의 , 원의	^s	°, ′, 15″	rad

세차 운동으로 인해 기준이 되는 춘분점의 위치가 조금씩 달라지므로, 과거의 관측 결과와 비교할 때는 보정이 필요할 수 있다.^[4]

2. 1. 적경과 적위

2. 2. 적경과 황경

황도 좌표계에서 황경은 황도를 따라 측정되며, 춘분점을 기준으로 0°에서 360°까지 측정된다. 적경과 황경은 춘분점, 하지, 추분, 동지에서 일치한다.

24절기에 따른 태양의 대략적인 적경과 황경은 아래 표와 같다.

절기	황경	적경 (각도)	적경 (시간)	적경 (시·분)	비고
입춘	315°	317.5°	21.16h	21h10m
우수	330°	332.1°	22.14h	22h08m
경칩	345°	346.2°	23.08h	23h05m
춘분	0°	0.0°	0.00h	0h00m	적경과 황경 일치
청명	15°	13.8°	0.92h	0h55m
곡우	30°	27.9°	1.86h	1h52m
입하	45°	42.5°	2.84h	2h50m
소만	60°	57.8°	3.85h	3h51m
망종	75°	73.7°	4.91h	4h55m
하지	90°	90.0°	6.00h	6h00m	적경과 황경 일치
소서	105°	106.3°	7.09h	7h05m
대서	120°	122.2°	8.15h	8h09m
입추	135°	137.5°	9.16h	9h10m
처서	150°	152.1°	10.14h	10h08m
백로	165°	166.2°	11.08h	11h05m
추분	180°	180.0°	12.00h	12h00m	적경과 황경 일치
한로	195°	193.8°	12.92h	12h55m
상강	210°	207.9°	13.86h	13h52m
입동	225°	222.5°	14.84h	14h50m
소설	240°	237.8°	15.85h	15h51m
대설	255°	253.7°	16.91h	16h55m
동지	270°	270.0°	18.00h	18h00m	적경과 황경 일치
소한	285°	286.3°	19.09h	19h05m
대한	300°	302.2°	20.15h	20h09m

3. 24절기와 적경

한국에서는 전통적으로 24절기를 사용하여 계절 변화를 나타냈으며, 각 절기는 태양의 황경과 관련이 있다. 각 절기에 해당하는 태양의 대략적인 적경 값은 다음과 같다.

절기	황경	적경 (각도)	적경 (시간)	적경 (시·분)	비고
입춘	315°	317.5°	21.16h	21h10m
우수	330°	332.1°	22.14h	22h08m
경칩	345°	346.2°	23.08h	23h05m
춘분	0°	0.0°	0.00h	0h00m	적경과 황경 일치
청명	15°	13.8°	0.92h	0h55m
곡우	30°	27.9°	1.86h	1h52m
입하	45°	42.5°	2.84h	2h50m
소만	60°	57.8°	3.85h	3h51m
망종	75°	73.7°	4.91h	4h55m
하지	90°	90.0°	6.00h	6h00m	적경과 황경 일치
소서	105°	106.3°	7.09h	7h05m
대서	120°	122.2°	8.15h	8h09m
입추	135°	137.5°	9.16h	9h10m
처서	150°	152.1°	10.14h	10h08m
백로	165°	166.2°	11.08h	11h05m
추분	180°	180.0°	12.00h	12h00m	적경과 황경 일치
한로	195°	193.8°	12.92h	12h55m
상강	210°	207.9°	13.86h	13h52m
입동	225°	222.5°	14.84h	14h50m
소설	240°	237.8°	15.85h	15h51m
대설	255°	253.7°	16.91h	16h55m
동지	270°	270.0°	18.00h	18h00m	적경과 황경 일치
소한	285°	286.3°	19.09h	19h05m
대한	300°	302.2°	20.15h	20h09m

4. 적경과 천문 관측

4. 1. 적도의

4. 2. 시각 및 항성시

5. 현대 천문학에서의 적경

5. 1. 세차 운동과 장동

지구의 자전축은 천구의 북극과 천구의 남극을 중심으로 서쪽으로 천천히 회전하며, 약 26,000년에 걸쳐 작은 원을 그리는 세차 운동을 한다.^[7] 이 때문에 고정된 천체의 적도좌표계는 관측 연도에 따라 달라지며, 적경 또한 영향을 받는다. 따라서 천문학자들은 시대라고 하는 특정 연도를 기준으로 좌표를 지정한다.^[7] 서로 다른 시대의 좌표는 서로 일치하도록, 또는 표준 시대에 맞추도록 수학적으로 회전해야 한다.^[7]

적도상 "항성"의 적경은 매년 약 3.1초, 혹은 매 세기 5.1분 증가하지만, 적도에서 멀리 떨어진 항성의 경우 변화율은 음의 무한대에서 양의 무한대까지 다양하다.^[7] 26,000년의 세차 운동 주기 동안, 황도극에서 멀리 떨어진 "항성"의 적경은 24시간(매 세기 약 5.6분) 증가하지만, 황도극에서 23.5° 이내에 있는 항성은 순 변화량이 0시간이다.^[7] 폴라리스의 적경은 빠르게 증가하여, 2000년에는 2.5시간이었지만, 2100년에 북천극에 가장 가까워졌을 때 적경은 6시간이 된다.^[7] 황도 북극(용자리)과 황도 남극(금붕어자리)는 항상 각각 적경 18^h와 6^h이다.^[7]

현재 사용되는 표준 시대는 J2000.0이며, 2000년 1월 1일 12시 TT이다.^[8] 접두사 "J"는 줄리안 시대임을 나타낸다.^[8] J2000.0 이전에는 천문학자들이 베셀 시대인 B1875.0, B1900.0, B1950.0을 사용했다.^[8]

5. 2. 국제천구기준좌표계 (ICRS)

국제천문연맹은 “IAU2006세차장동 이론”에 따라 ICRS(국제천구기준좌표계, International Celestial Reference System)를 도입하여 황도가 없어도 적경을 정할 수 있도록 했다.^[10] ICRS는 아주 먼 곳의 전파 천체(주로 퀘이사)에 의해 정의된다. 이 정의의 변경은 2009년 1월 1일부터 적용되었으며, 신이론에 의한 각 천체의 시황경은 구이론보다 항상 50밀리각초 크다(예를 들어 이십사절기가 시간으로 1.2초 빨라진다).^[10]

6. 역사

적경이라는 개념은 기원전 2세기에 적도 좌표로 별을 측정한 히파르쿠스 이후로 적어도 알려져 왔다.^[9] 그러나 히파르쿠스와 그의 후계자들은 황도 좌표로 항성목록을 만들었고, 적경의 사용은 특수한 경우로 제한되었다.

적경이라는 이름이 붙게 된 과정. 고대 천문학에서는 천체의 뜨고 지는 현상에 매우 관심이 많았다. ''상승(ascension)''은 천구(녹색)의 천체와 동시에 뜨거나 지는 적도(빨간색)상의 지점이었다. 적도에서 보면, 두 천체는 극에서 극으로 이어지는 대원(왼쪽, ''sphaera recta'' 또는 직교구면)상에 있었다. 거의 다른 어떤 곳에서도 그렇지 않았다(중앙, ''sphaera obliqua'' 또는 사교구면). 극에서는 천체가 뜨거나 지지 않았다(오른쪽, ''sphaera parallela'' 또는 평행구면). 천체의 적경은 직교구면에서의 상승이었다.

망원경의 발명으로 천문학자들은 망원경이 특정 천체를 일정 시간 동안 향하게 유지할 수 있다면 더 자세하게 천체를 관측할 수 있게 되었다. 그렇게 하는 가장 쉬운 방법은 망원경의 두 축 중 하나를 지구의 축과 평행하게 정렬할 수 있는 적도 의를 사용하는 것이다. 지구의 자전을 상쇄하기 위해 적도 의에는 종종 모터 구동 시계 장치가 사용된다. 관측을 위해 적도 의가 널리 채택됨에 따라 적경을 포함한 적도 좌표계도 단순성을 위해 동시에 채택되었다. 그런 다음 설정 원을 사용하여 알려진 적경과 적위를 가진 천체를 적도 의로 정확하게 가리킬 수 있었다. 적경과 적위를 사용한 최초의 항성 목록은 존 플램스티드의 ''Historia Coelestis Britannica''(1712, 1725)이다.^[9]

참조

_[1] 서적 Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac University Science Books, Mill Valley, CA 1992
_[2] 서적 Institutio Astronomica https://archive.org/[...] Apud Johannem Blaeu 1668
_[3] 서적 A Compendious Treatise on the Use of Globes and Maps https://archive.org/[...] Wells and Lilly and J.W. Burditt, Boston 1821
_[4] 서적 An Introduction to Astronomy https://archive.org/[...] Macmillan Co., New York 1916
_[5] 서적 1916
_[6] 서적 Explanatory Supplement 1992
_[7] 서적 1916
_[8] 서적 The Astronomical Almanac for the Year 2010 U.S. Govt. Printing Office 2008
_[9] 서적 1668
_[10] 웹사이트 片山他『暦象年表の改訂について』国立天文台報第11巻, 57-67 (2008) https://www.nao.ac.j[...] 国立天文台 2020-09-22

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