황도좌표계
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
황도 좌표계는 천구상의 위치를 나타내는 좌표계로, 황경과 황위를 사용한다. 황경은 춘분점을 기준으로 동쪽으로 0°에서 360°까지 측정하며, 황위는 황도면을 기준으로 북쪽(+) 또는 남쪽(-)으로 0°에서 ±90°까지 측정한다. 황도 좌표계는 지구 중심 황도 좌표계와 태양 중심 황도 좌표계로 나뉘며, 관측 위치에 따라 다르게 사용된다. 또한, 황도 좌표는 적도 좌표로 변환될 수 있으며, 고대부터 점성술과 24절기 등 다양한 분야에서 활용되어 왔다.
더 읽어볼만한 페이지
- 천구좌표계 - 천정
천정은 관측자의 머리 바로 위 천구상의 점으로, 천정각 측정의 기준 방향으로 사용되며, 태양의 위치, 기블라 관측, 천정 망원경, 천체항해, 그리고 지심 천정과 측지 천정의 구분에 활용된다. - 천구좌표계 - 황도
황도는 지구가 태양을 공전함에 따라 지구에서 보이는 태양의 연중 겉보기 운동 경로로, 천구 적도에 대해 약 23.4° 기울어져 천문학과 점성술에서 기준면으로 사용되며, 춘분점, 추분점 결정과 일식, 월식 이해에 중요한 역할을 한다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류 - 공 (악기)
공은 금속으로 제작된 타악기로, 다양한 문화권에서 의식, 신호, 음악 연주 등에 사용되며, 형태와 용도에 따라 여러 종류로 나뉜다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류 - 국무회의
국무회의는 대한민국 대통령을 의장으로, 예산, 법률안, 외교, 군사 등 국정 현안을 심의하는 중요한 기관이며, 대통령, 국무총리, 국무위원으로 구성되고, 정례회의는 매주 1회, 임시회의는 필요에 따라 소집된다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류2 - 공 (악기)
공은 금속으로 제작된 타악기로, 다양한 문화권에서 의식, 신호, 음악 연주 등에 사용되며, 형태와 용도에 따라 여러 종류로 나뉜다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류2 - 국무회의
국무회의는 대한민국 대통령을 의장으로, 예산, 법률안, 외교, 군사 등 국정 현안을 심의하는 중요한 기관이며, 대통령, 국무총리, 국무위원으로 구성되고, 정례회의는 매주 1회, 임시회의는 필요에 따라 소집된다.
| 황도좌표계 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 좌표계 | 천구 좌표계 |
| 중심 | 태양 또는 지구 |
| 기본 평면 | 황도 |
| 주 방향 | 춘분점 |
| 좌표 | 황경 (λ) 황위 (β) |
| 활용 | |
| 사용 | 태양계 천체의 위치를 나타내는 데 사용됨 |
| 좌표값 정보 | |
| 황경 | 기호: λ 정의: 춘분점으로부터 황도를 따라 측정한 각거리 (0° ~ 360°) |
| 황위 | 기호: β 정의: 황도로부터 천체까지의 각거리 (-90° ~ +90°) |
2. 황경과 황위
황도 좌표는 적도 좌표와 마찬가지로 '''황경'''(黃經)과 '''황위'''(黃緯)를 이용하여 위치를 나타낸다. 황경과 황위는 모두 도·분·초로 나타낸다.
천구 적도와 황도는 교란력에 의해 천천히 움직여, 춘분점의 방향은 고정되어 있지 않다. 세차 운동으로 알려진 지구 축의 느린 움직임은 약 26,000년 주기로 황도의 극 주위로 좌표계를 서쪽으로 회전시킨다. 황도의 작은 움직임과 지구 축의 작은 진동인 부동도 영향을 준다.[2][3]
이러한 움직임 때문에 황도 좌표는 특정 날짜의 춘분점을 기준으로 하며, 이를 시대라고 한다. 황도 좌표계의 위치는 ''날짜의 진 춘분점 및 황도'', ''J2000.0의 평균 춘분점 및 황도'' 등으로 지정된다.[4]
황도 좌표는 지구 공전면을 기준으로 하므로, 태양계 내 천체 운동을 나타내는 데 유용하다. 지구 중심의 '''지심 황도 좌표'''와 태양 중심의 '''일심 황도 좌표'''는 구분되어 사용된다.
2. 1. 황경 (λ)
황경은 황도 좌표의 경도(經度)로, 천체에서 황도로 내리그은 수선과 황도와의 교점까지 측정한 각거리이다. 춘분점을 기점으로 황도를 따라 동쪽으로 0°에서 360°까지 측정한다.[7] 24절기에서 춘분일 때 태양의 황경은 0°, 하지일 때는 90°, 추분일 때는 180°, 동지일 때는 270°이다.[8]천구 적도와 황도는 교란력에 의해 천천히 움직이기 때문에, 주 방향인 춘분점에서의 교차점 방향은 고정되어 있지 않다. 세차 운동으로 알려진 지구 축의 느린 움직임은 약 26,000년 주기로 한 바퀴를 도는 황도의 극 주위로 좌표계를 서쪽으로 천천히 지속적으로 회전시킨다. 이에 겹쳐서 황도의 작은 움직임과 지구 축의 작은 진동인 부동이 있다.[2][3]
이러한 움직임은 황도 좌표에서 위치를 제공할 때, 시대로 알려진 특정 날짜의 춘분점 지정을 필요로 한다. 황도 경도는 0°에서 360°까지 기본 평면(황도)에서 동쪽으로 측정된다. 세차 운동 때문에 대부분의 "고정된 별"(오늘의 춘분점을 기준으로 함)의 황도 경도는 연간 약 50.3 초 또는 세기당 83.8 분 증가한다.[7][8] 그러나 황도 극 근처의 별의 경우 황도 경도의 변화율은 황도(즉, 지구 궤도면)의 약간의 움직임에 의해 지배되므로 변화율은 별의 정확한 위치에 따라 무한대에서 무한대까지 될 수 있다.
지구의 세차 운동에 의해 춘분점 위치가 황도상을 이동하기 때문에 황경 값은 세월과 함께 변화해 간다.
황도 좌표는 지구 공전면을 기준으로 한 좌표이므로, 태양계 내 천체 운동을 나타내기 위해 자주 사용된다. 이때, 지구에서 본 천체의 황도 좌표와 태양에서 본 천체의 황도 좌표는 값이 다르다. 예를 들어 삭의 경우 달은 지구와 태양 사이에 있지만, 지구에서 본 달의 천구상으로의 투영 위치와 태양에서 본 천구상으로의 달 투영 위치는 180도 반대쪽이 된다. 지구에서 보았을 때의 황도 좌표를 '''지심 황도 좌표''', 그때의 황위와 황경을 '''지심 황위'''와 '''지심 황경'''이라 칭하고, 태양에서 보았을 때의 황도 좌표를 '''일심 황도 좌표''', 그때의 황위와 황경을 '''일심 황위'''와 '''일심 황경'''이라 칭하여 구별한다.
2. 2. 황위 (β)
황위는 황도 좌표의 위도(緯度)로, 황도면과 천체가 이루는 각의 거리이다. 황도면을 기준으로 북쪽에 위치한 천체에 대해서는 + 기호를, 남쪽에 위치한 천체에 대해서는 - 기호를 붙이고, 0°에서 90°까지 측정한다.[2] 예를 들어, 북 황도 극의 천구 위도는 +90°이다.[6]황위는 지구의 공전면을 천구상으로 투영한 황도를 0°, 지구 공전면에 수직인 방향을 90°로 나타낸다. 부호는 지구의 공전이 반시계 방향으로 보이는 쪽을 +, 반대쪽을 -로 한다. 황위가 +90°가 되는 위치를 '''황도 북극''', 황위가 -90°가 되는 위치를 '''황도 남극'''이라고 한다. 황도 북극은 용자리(바로 옆에 고양이 눈 성운 NGC6543이 있다), 황도 남극은 돛자리에 있다. 지구의 세차 운동에 의한 천구 북극, 천구 남극의 천구상 운동은 황도 북극, 황도 남극을 중심으로 하는 원운동으로 보인다.
3. 24절기에서의 황위와 황경
절기에 상관없이 태양의 황위는 대략 0°이다. 황도 좌표계의 기준이 태양이 지나가는 자취인 황도이기 때문이다. 24절기에서 태양의 황경은 다음과 같다.
대한민국에서는 전통적으로 24절기를 농업 및 생활에 활용해 왔으며, 이는 황도 좌표계와 태양의 움직임을 이해하는 데 중요한 역할을 했다.
4. 황도 좌표계의 종류
황도 좌표계는 관측 위치에 따라 지구 중심 황도 좌표계와 태양 중심 황도 좌표계로 나뉜다.
황도 좌표는 궤도 계산 및 시뮬레이션에 자주 사용되는 직교 좌표계로 변형할 수 있다. 원점은 태양 중심(또는 태양계의 질량 중심)이고, 기본 평면은 황도면이며, x축은 춘분점을 향한다. 오른손 좌표계에서 엄지손가락을 위로 뻗으면 z축, 검지손가락은 x축, 나머지 손가락은 y축 방향을 가리킨다.[10]
직교 좌표는 다음 공식으로 구면 좌표와 관련된다.
:
4. 1. 지구 중심 황도 좌표계 (지심 황도 좌표)
황도 좌표계에서는 천구상의 위도와 경도에 해당하는 것으로 '''황위'''(ecliptic latitude: β)와 '''황경'''(ecliptic longitude: λ)을 사용한다.황위는 지구의 공전면을 천구상에 투영한 황도를 0도, 지구의 공전면에 수직인 방향을 90도로 나타낸다. 부호는 지구의 공전이 반시계 방향으로 보이는 쪽을 +, 반대쪽을 -로 한다. 황위가 +90도가 되는 위치를 '''황도 북극''', 황위가 -90도가 되는 위치를 '''황도 남극'''이라고 한다. 황도 북극은 용자리(바로 옆에 NGC6543이 있다), 황도 남극은 돛자리에 있다. 지구의 세차 운동에 의한 천구 북극, 천구 남극의 천구상 운동은 황도 북극, 황도 남극을 중심으로 하는 원운동으로 보인다.
황경은 춘분점을 0도로 하여, 태양의 황도상의 겉보기 운동 방향과 같은 방향으로 값을 늘려 춘분점으로 돌아가는 360도까지 센다. 즉, 하지점은 황경 90도(하지), 추분점은 황경 180도, 동지점은 황경 270도(동지)가 된다. 지구의 세차 운동에 의해 춘분점의 위치가 황도상을 이동하기 때문에 황경의 값은 세월과 함께 변화해 간다.
황도 좌표는 지구의 공전면을 기준으로 한 좌표이므로, 태양계 내 천체의 운동을 나타내기 위해 자주 사용된다. 이때, 지구에서 본 천체의 황도 좌표와 태양에서 본 천체의 황도 좌표는 값이 다르다. 예를 들어 삭의 경우 달은 지구와 태양 사이에 있지만, 지구에서 본 달의 천구상으로의 투영 위치와 태양에서 본 천구상으로의 달의 투영 위치는 180도 반대쪽이 된다.
이 때문에 태양계 내 천체를 황도 좌표로 나타낼 때에는, 지구와 태양 중 어느 쪽에서 보았을 때의 황도 좌표인지 명확히 할 필요가 있다. 그래서 지구에서 보았을 때의 황도 좌표를 '''지심 황도 좌표''', 그 때의 황위와 황경을 '''지심 황위'''와 '''지심 황경'''이라 칭하고, 태양에서 보았을 때의 황도 좌표를 '''일심 황도 좌표''', 그 때의 황위와 황경을 '''일심 황위'''와 '''일심 황경'''이라 칭하여 구별한다. 지심 황도 좌표는 지구의 주위를 공전하는 인공위성의 위치를 기술하기 위해 사용된다.
- '''황도 경도''': ''황도 경도'' 또는 ''천구 경도''(기호: 태양 중심 , 지심 )는 기본 방향으로부터 황도를 따라 천체의 각거리를 측정한다. 적도 좌표계의 적경과 마찬가지로, 기본 방향(0° 황도 경도)은 춘분점에서 지구에서 태양을 향한다. 오른손 좌표계이므로 황도 경도는 0°에서 360°까지 기본 평면(황도)에서 동쪽으로 측정된다. 세차 운동 때문에 대부분의 "고정된 별"(오늘의 춘분점을 기준으로 함)의 황도 경도는 연간 약 50.3 초 또는 세기당 83.8 분 증가하며, 이는 일반 세차 운동의 속도이다.[7][8] 그러나 황도 극 근처의 별의 경우 황도 경도의 변화율은 황도(즉, 지구 궤도면)의 약간의 움직임에 의해 지배되므로 변화율은 별의 정확한 위치에 따라 무한대에서 무한대까지 될 수 있다.
- '''황도 위도''': ''황도 위도'' 또는 ''천구 위도''(기호: 태양 중심 , 지심 )는 황도에서 북쪽(양수) 또는 남쪽(음수) 황도 극 방향으로 천체의 각거리를 측정한다. 예를 들어, 북 황도 극의 천구 위도는 +90°이다. "고정된 별"의 황도 위도는 세차 운동에 영향을 받지 않는다.
- '''거리''': ''거리''는 완전한 구면 위치(기호: 태양 중심 , 지심 )에도 필요하다. 다른 물체에 대해 다른 거리 단위가 사용된다. 태양계 내에서는 천문 단위가 사용되며, 지구 근처의 물체에 대해서는 지구 반지름 또는 킬로미터가 사용된다.
4. 2. 태양 중심 황도 좌표계 (일심 황도 좌표)
태양 중심 황도 좌표계(일심 황도 좌표)는 태양에서 관측한 천체의 위치를 나타내는 데 사용된다. 태양 주위를 공전하는 행성이나 인공 행성의 위치를 기술하는 데 사용된다.[6]- 황도 경도(태양중심 ): 춘분점을 기준으로 황도를 따라 동쪽으로 0°에서 360°까지 측정한다. 세차 운동 때문에 대부분의 "고정된 별"의 황도 경도는 연간 약 50.3 각초 또는 세기당 83.8 각분 증가한다.[7][8]
- 황도 위도(태양중심 ): 황도를 기준으로 북쪽(양수) 또는 남쪽(음수)으로 천체의 각거리를 측정한다. 북 황도 극의 천구 위도는 +90°이다. "고정된 별"의 황도 위도는 세차 운동에 영향을 받지 않는다.
- 거리(태양중심 ): 천체의 완전한 위치를 나타내기 위해 필요하다. 태양계 내에서는 천문 단위를 사용한다.
황도 좌표는 지구의 공전면을 기준으로 한 좌표이므로, 태양계 내 천체의 운동을 나타내는 데 자주 사용된다. 지구에서 본 천체의 황도 좌표(지심 황도 좌표)와 태양에서 본 천체의 황도 좌표(일심 황도 좌표)는 값이 다르다. 예를 들어 삭의 경우, 지구에서 본 달의 위치와 태양에서 본 달의 위치는 180도 반대가 된다. 일심 황도 좌표는 태양 주위를 공전하는 인공 행성의 위치를 기술하는 데 사용된다.
5. 직교 좌표 변환
황도 좌표는 궤도 계산 및 시뮬레이션에 용이하도록 직교 좌표계로 변환할 수 있다. 태양 중심 황도 좌표계의 직교 좌표는 다음과 같이 계산된다.[10]
:
6. 좌표계 간 변환
천구 적도와 황도는 교란력에 의해 천천히 움직이며, 주 방향인 춘분점에서의 교차점 방향은 고정되어 있지 않다. 세차 운동으로 알려진 지구 축의 느린 움직임은 약 26,000년 주기로 한 바퀴를 도는 황도의 극 주위로 좌표계를 서쪽으로 천천히, 지속적으로 회전시킨다. 이에 겹쳐서 황도의 작은 움직임과 지구 축의 작은 진동인 부동이 있다.[2][3]
우주에서 고정된 것으로 간주될 수 있는 좌표계를 참조하기 위해, 이러한 움직임은 황도 좌표에서 위치를 제공할 때 시대로 알려진 특정 날짜의 춘분점 지정을 필요로 한다. 가장 일반적으로 사용되는 세 가지는 다음과 같다.
- 표준 시대의 평균 춘분점: (일반적으로 J2000.0 시대이지만 B1950.0, B1900.0 등을 포함할 수 있음)은 고정된 표준 방향으로, 다양한 날짜에 설정된 위치를 직접 비교할 수 있다.
- 날짜의 평균 춘분점: "날짜"의 황도 (즉, "날짜"에 위치한 황도)와 ''평균'' 적도 (즉, 세차 운동에 의해 "날짜"에 위치하도록 회전했지만 부동의 작은 주기적 진동이 없는 적도)의 교차점이다. 행성 궤도 계산에 일반적으로 사용된다.
- 날짜의 진 춘분점: "날짜"의 황도와 ''진'' 적도 (즉, 평균 적도 + 부동)의 교차점이다. 이것은 모든 움직임이 고려된 특정 순간에 두 평면의 실제 교차점이다.
황도 좌표계의 위치는 일반적으로 ''날짜의 진 춘분점 및 황도'', ''J2000.0의 평균 춘분점 및 황도'' 등으로 지정된다. 황도는 작은 주기적 진동의 영향을 받지 않으므로 "평균 황도"는 없다.[4]
황도 좌표는 지구의 공전면을 기준으로 한 좌표이므로, 태양계 내 천체의 운동을 나타내기 위해 자주 사용된다. 지구에서 본 천체의 황도 좌표와 태양에서 본 천체의 황도 좌표는 값이 다르다. 예를 들어 삭의 경우 달은 지구와 태양 사이에 있지만, 지구에서 본 달의 천구상 투영 위치와 태양에서 본 천구상 달의 투영 위치는 180도 반대쪽이다.
이 때문에 태양계 내 천체를 황도 좌표로 나타낼 때에는 지구와 태양 중 어느 쪽에서 보았을 때의 황도 좌표인지 명확히 해야 한다. 지구에서 보았을 때의 황도 좌표를 '''지심 황도 좌표''', 그 때의 황위와 황경을 '''지심 황위'''와 '''지심 황경'''이라 칭하고, 태양에서 보았을 때의 황도 좌표를 '''일심 황도 좌표''', 그 때의 황위와 황경을 '''일심 황위'''와 '''일심 황경'''이라 칭하여 구별한다. 지심 황도 좌표는 지구 주위를 공전하는 인공위성의 위치를 기술하기 위해, 일심 황도 좌표는 태양 주위를 공전하는 천체, 인공 행성의 위치를 기술하기 위해 사용된다.
6. 1. 황도 좌표를 적도 좌표로 변환
[11]6. 2. 적도 좌표를 황도 좌표로 변환
여기서 ε는 황도 경사이다.
7. 역사적 사용
고대부터 18세기까지 황도 경도는 12개의 황도대 별자리를 사용하여 측정되었으며, 각 별자리는 경도 30°에 해당했다. 이러한 관행은 현대 점성술에서도 이어진다. 별자리는 황도가 지나는 별자리와 대략적으로 일치했다. 경도는 별자리, 도, 분, 초 단위로 지정되었다. 예를 들어 ♌ 19° 55′ 58″의 경도는 사자궁의 시작점으로부터 동쪽으로 19.933°이다. 사자궁은 춘분점으로부터 120° 떨어진 지점에서 시작하므로 현대적인 형태의 경도는 139° 55′ 58″이다.[9]
중국에서는 황도 경도를 24개의 24절기를 사용하여 측정하며, 각 절기는 경도 15°에 해당한다. 이는 중국 음력 달력에서 계절과 동기화 상태를 유지하기 위해 사용되며, 농경 사회에서 매우 중요했다.
참조
[1]
서적
Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac
https://archive.org/[...]
H.M. Stationery Office, London (reprint 1974)
[2]
문서
Explanatory Supplement
[3]
서적
Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac
https://books.google[...]
University Science Books, Mill Valley, CA (reprint 2005)
[4]
서적
Astronomical Algorithms
Willmann-Bell, Inc., Richmond, VA
[5]
문서
Explanatory Supplement
[6]
문서
Occasional use; x, y, z are usually reserved for Equatorial coordinate systemequatorial coordinates.
[7]
간행물
Expressions for IAU 2000 precession quantities
http://syrte.obspm.f[...]
2003
[8]
뉴스
Expressions for the Precession Quantities Based upon the IAU (1976) System of Astronomical Constants
http://adsabs.harvar[...]
1977
[9]
서적
A Compleat System of Astronomy
https://archive.org/[...]
J. Wilcox, London
[10]
문서
Explanatory Supplement
[11]
문서
Explanatory Supplement
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com