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하늘을 가로지르는 태양의 놀라운 움직임 |고든 윌리암슨(Gordon Williamson)

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    카메라를 한 곳에 고정시켜 놓고
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    한 해동안 매일 같은 시간에
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    하늘의 사진을 찍어놓고
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    찍힌 사진들 모두를
    하나로 겹쳐놓는다고 가정해보십시오.
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    합쳐진 사진에서
    태양은 어떻게 보일 것 같습니까?
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    고정된 하나의 점?
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    아니면 원형의 궤적을 그리고 있을까요?
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    둘 다 아닙니다.
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    특이하게도,
    숫자 8 모양의 형태를 나타냅니다,
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    태양의 아날렘마라고 불리는 현상이죠,
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    이런 현상은 왜 나타날까요?
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    지구의 움직임에는
    몇 개의 순환 주기가 있습니다.
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    첫째, 지구는 축에 따라
    24시간 마다 자전을 하고,
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    이는 일출과 일몰을 만들어냅니다.
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    동시에 지구는 거의 365일마다
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    태양의 주위에서
    훨씬 느린 속도로 공전을 합니다.
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    그러나 여기에 반전이 하나 있습니다.
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    자전하는 궤도와 관련해서
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    지구는 북극이 곧게 위로 향한 채
    회전하지 않습니다.
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    대신, 지구의 축은
    23.4도 기울어져 있습니다.
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    우리는 이를 자전축 기울기,
    또는 경사각이라고 하죠.
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    23도의 경사각은 그다지
    중요하지 않게 보일 수도 있지만
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    이것이 바로 우리가 계절의 변화를
    경험하게 하는 주된 이유입니다.
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    지구가 공전을 할 때
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    자전축은 같은 방향으로
    기울어져 있기 때문에
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    매년마다 유별히 긴 기간들이 있습니다.
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    북반구가 태양쪽으로 기울 때
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    남반구는 반대로 태양 밖으로
    기울어져 있습니다
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    이는 시간이 지나면 반대가 되죠.
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    우리는 이때를 여름과
    겨울이라고 합니다.
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    여름에 태양쪽으로 기운 반구에서는
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    해가 하늘 높게 떠서
    낮시간이 더 길고 따뜻해집니다.
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    일년에 한 번, 태양의 기울기
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    즉, 적도와 해가 머리 바로 위에 뜨는
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    지구의 지점 사이의
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    각도가 최대로 벌어질 때가 있습니다.
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    이 날을 우리는 하지(夏至)라고 합니다,
    일년 중 가장 긴 날이죠.
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    낮 시간이 가장 길고
    해가 가장 높게 뜨는 날입니다.
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    그래서 지구의 자전축 기울기는
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    태양이 하늘에서 위치를 달리하는 이유를
    부분적으로나마 설명합니다.
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    또한 아날렘마의 길이는
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    1년 동안 태양의 적위가
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    최대 46.8도를 보이는 것을
    의미합니다.
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    하지만 왜 이 모양은 직선이 아닌
    8자 모양일까요?
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    이는 지구 자전의
    다른 특징 때문입니다,
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    '공전궤도이심률' 이죠.
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    태양을 도는 지구의 궤도는
    타원형입니다,
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    여러 지점에서
    태양과의 거리가 변합니다.
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    중력에 따른 거리의 변화는
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    지구가 1월에 가장 빠르게
    공전하게 합니다.
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    지구가 태양과 가장 가까운 지점,
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    바로 근일점이라 다다랐을 때 말이죠.
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    또한 7월에는 그 속도가
    가장 느려지는데
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    이는 근월점이라는 가장 먼 지점에
    다다랐을 때입니다.
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    이러한 지구의 특징은
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    태양이 하늘 가장 높이 위치할 정오에
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    태양이 항상 같은 위치에
    있지 않다는 것을 의미합니다.
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    때문에 해시계는 보통 시계보다
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    16분 전이나 14분 후로
    맞춰야 할 겁니다.
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    사실, 실제시간과 태양이 일치하는
    횟수는 1년에 4번 뿐입니다.
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    아날렘마의 폭은 이 편차의
    정도를 의미합니다.
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    그렇다면 옛날 사람들은 어떻게
    정확한 시간을 알았을까요?
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    대부분의 인류역사에서
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    태양 위치의 움직임은
    충분히 유사했습니다.
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    하지만 근대에 접어들어
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    해시계와 기계시계의 오차는
    중요해졌습니다.
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    프톨레마이오스가 도입하고
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    이후 요하네스 케플러가 수정한 균시차는
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    시태양시를 우리가 쓰는
    평균태양시로 전환케했습니다.
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    아날렘마는 지구본에
    그려져있기도 했습니다.
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    사람들이 1년 중 하루의
    시계의 시간과
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    해시간의 차이를 알 수 있도록 말입니다.
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    아날렘마는 여러분의 위치에 따라
    다르게 나타납니다.
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    위도에 따라 각이 기울어질 것이며
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    여러분이 남반구에 있다면
    그 모양은 뒤집혀질 것입니다.
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    혹은 여러분이 다른 행성에 있다면
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    완전히 다른 모양으로 보일 것입니다.
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    행성의 공전궤도이심률과
    자전축의 기울기에 따라
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    아날렘마는 눈물모양이나
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    타원형,
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    심지어 직선으로 보일 수 있습니다.
Title:
하늘을 가로지르는 태양의 놀라운 움직임 |고든 윌리암슨(Gordon Williamson)
Description:

전체 강의 보기: http://ed.ted.com/lessons/the-sun-s-surprising-movement-across-the-sky-gordon-williamson 에서 확인하실 수 있습니다.

카메라를 한 곳에 고정시키고 1년동안 매일 같은 시간에 하늘을 사진 찍고 찍힌 사진들을 하나씩 차곡차곡 쌓는다고 가정해 봅시다. 그랬을 때 하나로 합쳐진 사진들에 나온 태양은 어떤 모습일까요? 움직이지 않는 점처럼 보일까요? 아니면 원형 궤도를 그리고 있을까요? 둘 다 아닙니다. 특이하게도 태양은 아날렘마로 알려진 숫자'8'의 모양으로 움직이고 있는 것으로 나타납니다. 고든 윌리암슨은 이 강의에서 그 이유에 대해 설명하고 있습니다.

강연: 고든 윌리암슨 애니메이션: TED-Ed

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English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:23

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