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역과시간
Q.GST(그리니치 항성시)란 무엇인가요?
2010-02-23
A.GST는 그리니치 항성시(Greenwich Sidereal Time)를 말합니다. 지구가 1자전을 마치는 데에 걸리는 시간을 1항성일 이라고 합니다. 항성일은 진 태양일 이나 평균 태양일과는 다릅니다. 항성일의 길이는 멀리 떨어진 별을 기준으로 잽니다. 천문학자들은 항성일의 기준으로 춘분점의 남중 시각을 사용합니다. 그리고 천문학적 정의에 따르면, 항성시는 춘분점의 시간 각입니다.
지구상의 특정 지역에서의 항성시는 위치가 알려진 별의 남중 시각을 정밀히 측정하여 구할 수 있습니다. 그러나 일일이 별의 위치를 측정할 수는 없고, 지구의 자전 각 속도가 일정하므로, 평균 태양시와 항성시의 관계를 이용하여 계산할 수 있습니다. 계산 절차를 간단히 설명하면,
(1) 세계시(UT) 0시일 때의 율리우스 적일(JD)을 구한다. 한국천문연구원이 편찬한 역서에 1600년 이후의 율리우스 적일을 구하기 위한 표가 수록되어 있다.
(2) 다음의 식에 따라 T를 구한다.
T = (JD - 2451545.0) / 36525
(3) 다음의 공식에 따라 세계시(UT) 0시일 때의 그리니치 평균 항성시 s0를 구한다. 아래의 공식은 시간을 각으로 환산하여 나타낸 것이다.
s0 = 100.46061837 + 36000.770053608*T + 0.000387933*T^2 - T^3 / 38710000
(4) 임의의 시각의 항성시를 구하려면 세계시 0시 이후 경과한 시간(hour)에 (15 * 1.00273790935)를 곱하고 이를 s0에 더한다. 15를 곱하는 이유는 위의 공식이 각으로 표시되어 있기 때문이다. 즉
s = (15 * 1.00273790935) * hour + s0
(5) s를 15로 나누면 시간으로 표시된 항성시가 나온다.
위에서 설명한 항성시는 평균 항성시(mean sidereal time)입니다. 즉 그리니치에서 측정한 평균 춘분점(mean Vernal point)의 시간 각입니다.
장동과 궤도 경사각을 계산하여 평균 항성시를 보정 함으로써 겉보기 항성시(apparent sidereal time)를 구할 수 있습니다. 진 항성시와 평균 항성시의 차이는 매우 작습니다.
예) 1987년 4월 10일 세계시 19시 21분의 그리니치 평균 항성시
T = -0.127296372348
s0 = 13시 10분 46.3668초
hour = 19.35
s = 8시 34분 57.0896초
한국천문연구원이 편찬한 역서에는 매해의 세계시, 율리우스 적일, 그리니치 항성시가 1일 간격으로 수록되어 있습니다. 가까운 시기의 항성시는 역서에서 구하는 것이 더 빠를 수도 있습니다.
참고 문헌
1. 역서 2000, 한국천문연구원 편찬
2. Astronomical Algorithms, Jean Meeus 저, Willmann-Bell사 발행
오래 전에 GST 때문에 골머리를 앓은 적이 있습니다. 천체의 위치 계산 과정에서 그리니치 항성시는 반드시 거쳐야 할 관문입니다. 천문 계산에 관심이 많다면 "Astronomical Algorithms" 정도는 읽어보아야 합니다. 꼭 구해 보시길......
지구상의 특정 지역에서의 항성시는 위치가 알려진 별의 남중 시각을 정밀히 측정하여 구할 수 있습니다. 그러나 일일이 별의 위치를 측정할 수는 없고, 지구의 자전 각 속도가 일정하므로, 평균 태양시와 항성시의 관계를 이용하여 계산할 수 있습니다. 계산 절차를 간단히 설명하면,
(1) 세계시(UT) 0시일 때의 율리우스 적일(JD)을 구한다. 한국천문연구원이 편찬한 역서에 1600년 이후의 율리우스 적일을 구하기 위한 표가 수록되어 있다.
(2) 다음의 식에 따라 T를 구한다.
T = (JD - 2451545.0) / 36525
(3) 다음의 공식에 따라 세계시(UT) 0시일 때의 그리니치 평균 항성시 s0를 구한다. 아래의 공식은 시간을 각으로 환산하여 나타낸 것이다.
s0 = 100.46061837 + 36000.770053608*T + 0.000387933*T^2 - T^3 / 38710000
(4) 임의의 시각의 항성시를 구하려면 세계시 0시 이후 경과한 시간(hour)에 (15 * 1.00273790935)를 곱하고 이를 s0에 더한다. 15를 곱하는 이유는 위의 공식이 각으로 표시되어 있기 때문이다. 즉
s = (15 * 1.00273790935) * hour + s0
(5) s를 15로 나누면 시간으로 표시된 항성시가 나온다.
위에서 설명한 항성시는 평균 항성시(mean sidereal time)입니다. 즉 그리니치에서 측정한 평균 춘분점(mean Vernal point)의 시간 각입니다.
장동과 궤도 경사각을 계산하여 평균 항성시를 보정 함으로써 겉보기 항성시(apparent sidereal time)를 구할 수 있습니다. 진 항성시와 평균 항성시의 차이는 매우 작습니다.
예) 1987년 4월 10일 세계시 19시 21분의 그리니치 평균 항성시
T = -0.127296372348
s0 = 13시 10분 46.3668초
hour = 19.35
s = 8시 34분 57.0896초
한국천문연구원이 편찬한 역서에는 매해의 세계시, 율리우스 적일, 그리니치 항성시가 1일 간격으로 수록되어 있습니다. 가까운 시기의 항성시는 역서에서 구하는 것이 더 빠를 수도 있습니다.
참고 문헌
1. 역서 2000, 한국천문연구원 편찬
2. Astronomical Algorithms, Jean Meeus 저, Willmann-Bell사 발행
오래 전에 GST 때문에 골머리를 앓은 적이 있습니다. 천체의 위치 계산 과정에서 그리니치 항성시는 반드시 거쳐야 할 관문입니다. 천문 계산에 관심이 많다면 "Astronomical Algorithms" 정도는 읽어보아야 합니다. 꼭 구해 보시길......