일식

일식은 무엇인가요

일식은 태양과 달이 합을 이루는 초하룻날에 볼 수 있어요. 지구에서 볼 때 태양과 달의 시직경이 비슷하고, 지구가 태양을 도는 궤도면(황도)과 달이 지구를 도는 궤도면(백도)이 거의 일치하기 때문에 달이 태양 앞을 지나며 가리는 일이 생겨요. 태양이 달에 완전히 가려지면 개기일식, 일부만 가려지면 부분일식, 달이 태양을 다 가리지 못해 반지 모양으로 보이면 금환일식이에요.

한국천문연구원은 일식을 태양, 달, 지구가 일직선으로 놓일 때 달에 의해 태양의 일부 또는 전부가 가려져 보이지 않는 현상이라고 설명해요. 미국 항공우주국(NASA)은 일식이 달이 태양과 지구 사이를 지나며 지구의 일부 지역에 그림자를 드리워 태양빛을 막는 현상이고, 달의 궤도가 태양과 지구의 궤도면과 정확히 같은 평면이 아니어서 가끔씩만 일어난다고 설명해요.

일식은 왜 어떤 때는 해가 완전히 가려지나요

달은 태양보다 약 400배 작지만 태양이 달보다 약 400배 멀리 있어서, 지구에서는 둘의 겉보기 크기가 비슷해요. 그래서 달이 태양과 겹치면 일식이 돼요.

그렇다면 한 달에 한 번 일식이 일어나야 할 것 같지만, 달의 궤도는 지구의 공전 궤도에 대해 약 5도 기울어져 있어서 매달 신월(초하루)마다 일식이 일어나지는 않아요. 달이 드리우는 그림자가 지구를 비껴가는 경우가 많기 때문이에요. 두 궤도면이 만나는 시기를 일식철이라 하고 1년에 두 번 있어요. 또 달은 타원 궤도를 돌므로 지구에서 멀어졌을 때는 달의 시직경이 태양을 다 가리지 못할 만큼 작아질 수 있어요.

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일식에는 어떤 종류가 있나요

달그림자는 본영과 반영으로 나뉘어요. 본영은 원뿔 모양으로 늘어난 그림자의 안쪽이고 이곳에서 보면 개기일식이에요. 본영 바깥의 넓은 반영 지역에서는 달의 중심이 태양의 중심에서 빗나가 있어서 부분일식을 보게 돼요.

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개기일식 중 달이 태양을 완전히 가리는 몇 분 동안에는 눈부신 태양 원반이 사라져서, 태양 상층 대기인 채층과 그 바깥으로 퍼지는 코로나를 볼 수 있어요. 개기일식이 이어지는 시간은 길어도 7분 30초 정도이고 관측되는 시간은 보통 2분 30초에서 4분이에요. 개기일식, 금환일식, 부분일식을 구분하는 기준은 식이 최대로 진행됐을 때의 상태예요.

달그림자는 어떻게 지구를 지나가나요

달의 궤도 운동 때문에 개기일식을 볼 수 있는 지점은 지구 표면 위를 서쪽에서 동쪽으로 옮겨 가요. 그림자 중심이 지나가는 곳에서 보면 달이 서쪽에서 태양을 뒤쫓아 와 태양이 이지러지기 시작하고, 이 부분일식이 점점 깊어져 개기일식이 된 뒤 다시 서쪽부터 태양이 모습을 드러내요.

일식의 역사에는 어떤 이야기가 있나요

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천문학을 모르는 사람들은 대낮에 해가 사라지는 것처럼 보여 두려워할 수 있었어요. 지금은 일식이 자연 현상이라는 것이 잘 알려졌고, 먼 곳까지 일식을 보러 가는 사람들을 일식 추적자라고 불러요.

우리나라 기록으로는 정부 영상 자료실인 e영상역사관에 1981년 8월 7일 제작된 대한뉴스 제1344호의 '개기 일식' 영상이 남아 있어요. 상영 시간은 3분 37초이고 개기일식이 어떻게 진행되는지와 일식을 구경하는 시민들을 담았어요.

일식은 점성술과 이상한 주장이 따라붙은 역사도 길어요. 1999년 8월 11일에는 한 점성술사가 우주정거장 미르가 파리로 떨어질 것이라고 했다가 예언이 빗나가자 사과했고, 2009년 7월 22일 개기일식 때 인도에서는 일식을 불길하게 여기는 힌두 신화의 영향으로 제왕절개 수술을 예정했던 임산부들의 수술 날짜 변경 요청이 잇따랐어요. 2017년 8월 21일 미국 개기일식 때는 한 투자 자문업자가 호전적인 반응이 곧 나타날 것이라고 예언했어요. 경제학자 모리스 알레는 일식 기간에 진자가 이상하게 움직인다고 관측해 이를 알레 효과라고 불렀는데, 오늘날에도 중력과 관련된 이상 현상으로 연구하는 사람이 있어요.

한국에서는 일식을 언제 볼 수 있나요

한국천문연구원은 일식이 일어날 때마다 예보를 내요. 2020년 6월 21일에는 서울 기준 15시 53분부터 약 2시간 11분 동안 달이 해의 일부를 가리는 부분일식이 일어난다고 예보했고, 날씨가 좋으면 우리나라 모든 지역에서 볼 수 있으며 서울에서는 태양 면적의 45%(최대식분 0.55)가 가려진다고 밝혔어요.

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NASA가 소개하는 가까운 일식으로는 2027년 2월 6일 남아메리카와 아프리카 일부의 금환일식, 2027년 8월 2일 스페인 남부와 북아프리카, 사우디아라비아, 예멘의 개기일식이 있어요. 모두 한국에서는 부분일식도 보기 어려운 지역이에요.

일식을 안전하게 보려면 어떻게 해야 하나요

일식을 맨눈으로 보거나 일반 선글라스로 보면 각막 화상을 입을 수 있어요. 용접면, 태양 필터 안경, 촛불에 그을린 유리, 셀로판지를 겹쳐 쓰되 3분 이상 관측은 피하는 것이 좋고, 망원경이나 카메라를 쓸 때는 반드시 렌즈에 태양광 필터를 달아야 해요.

NASA는 개기일식에서 태양이 완전히 가려지는 순간 말고는 일식안경이나 핀홀 투영기 같은 안전한 방법을 써야 한다고 강조해요. 이는 부분일식, 금환일식, 개기일식의 전후에도 마찬가지예요. 개기일식에서 달이 태양을 완전히 가리는 짧은 시간에만 일식안경을 벗고 볼 수 있어요. 일식안경은 일반 선글라스와 다른 제품이에요.

일식과 함께 알아 둘 말은 무엇인가요

• 월식: 보름달 때 지구가 해와 달 사이에 놓여 지구의 그림자가 달에 드리우며 달이 어두워지거나 붉게 변하는 현상이에요. 일식과 달리 밤인 곳 어디서나 볼 수 있어요.
• 본영과 반영: 달그림자의 안쪽과 바깥쪽이에요.
• 채층과 코로나: 개기일식 때 보이는 태양의 상층 대기예요.
• 일식철: 태양, 지구, 달이 같은 평면에 가까워지는 시기로 1년에 두 번 있어요.
• 일식 추적자: 일식을 보러 먼 곳까지 가는 사람들이에요.
• 일식의 빈도: 지구 전체로 보면 일식은 한 해에 적어도 2번, 많으면 5번 일어나고 그중 개기일식은 2번을 넘지 않아요. 개기일식은 전 지구적으로 약 18개월에 한 번씩 일어나요.
• 혼성일식이 생기는 과정: 달그림자의 본영이 지구 표면을 서에서 동으로 움직일 때, 처음 닿는 일출 지점에서는 달과 지표 사이가 멀어 본영 꼭짓점이 닿지 않아 금환식이 돼요. 낮에 일식이 일어나는 지점에서는 거리가 지구 반지름 정도 가까워져 개기일식이 되고, 마지막 일몰 지점에서는 다시 금환식이 돼요. 이렇게 한 일식이 지역에 따라 개기와 금환으로 나뉘는 것이 혼성일식이에요.
• 일식과 중력: 1919년 아서 에딩턴은 일식 때 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 예측한 중력장에서의 빛의 굴절을 관측했어요.
• 광구와 시직경: 지구에서 달까지 거리가 멀어지고 태양까지 거리가 가까워지면 달의 시직경이 태양보다 작아져 광구를 다 가리지 못하고 금환식이 생겨요.

일식에 대해 흔히 하는 오해는 무엇인가요

• 초하루마다 일식이 일어난다: 두 궤도면이 약 5도 기울어 있어서 매달 일어나지 않아요.
• 개기일식만 위험하지 않다: 완전히 가려진 태양만 보는 것은 기술적으로 안전하지만 대부분의 사람이 그 순간을 구분하기 어려워 위험해요.
• 선글라스로 봐도 된다: 일식안경은 일반 선글라스와 달라요.
• 일식은 흔하다: 전 세계적으로는 자주 일어나지만 한 장소에서 개기일식은 평균 370년에 한 번꼴이에요.