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1년의 정확한 일자는? 365일 몇시간 몇분 몇초인가요 2000-03-10
  • 분야
    역과시간
  • 조회수
    17910
질문
국가의 천문과학기술 발전을 위하여 노력하시는 많은 분들께 진심으로 감사드립니다.
본인은 그동안 지구의 1년에 대하여 수학적 개념에서 정확한 것인가를 항상 궁금해 하여 1900년도부터 2000년까지 시중에 나와 있는 서적에 의해 계산을 많이 해 보았습니다.
그러나 실제로 계산 해 본 결과 1년은 365일에 5시간 42분부터 6시간 9분까지 들쑥날쑥하였습니다. 그래서 정말로 지구의 1년은 수학적으로 자동계산할 수가 없고 천문대에서 매년마다 측정을 하여야만 정확해 지는 것인가? 그렇지 않다면 시중에 있는 자료는 대충만들어진 자료가 아닐까요? 즉 대부분의 국민들은 잘못 만들어진 서적으로 잘못된 지식을 습득할 수 밖에 없겠지요?
지금 제가 질문을 드리는 것이 너무 초보적인 질문이라 창피스럽기도 합니다만, 정확한 자료를 만들수 있도록 협조하여 주시기 바랍니다. 수고하십시요. 고맙습니다.


일반적으로 알고있는 1년
답변
  • 제목
    Re: 1년의 정확한 일자는? 365일 몇시간 몇분 몇초인가요
  • 분류
    역과시간
  • 작성일
    2000-03-21 00:00:00
  • 작성자
    guest
장승진 wrote:
> 국가의 천문과학기술 발전을 위하여 노력하시는 많은 분들께 진심으로 감사드립니다.
> 본인은 그동안 지구의 1년에 대하여 수학적 개념에서 정확한 것인가를 항상 궁금해 하여 1900년도부터 2000년까지 시중에 나와 있는 서적에 의해 계산을 많이 해 보았습니다.
> 그러나 실제로 계산 해 본 결과 1년은 365일에 5시간 42분부터 6시간 9분까지 들쑥날쑥하였습니다. 그래서 정말로 지구의 1년은 수학적으로 자동계산할 수가 없고 천문대에서 매년마다 측정을 하여야만 정확해 지는 것인가? 그렇지 않다면 시중에 있는 자료는 대충만들어진 자료가 아닐까요? 즉 대부분의 국민들은 잘못 만들어진 서적으로 잘못된 지식을 습득할 수 밖에 없겠지요?
> 지금 제가 질문을 드리는 것이 너무 초보적인 질문이라 창피스럽기도 합니다만, 정확한 자료를 만들수 있도록 협조하여 주시기 바랍니다. 수고하십시요. 고맙습니다.
>
답:

1년의 길이는 수학적으로 정의된 것이 아니고 실제 지구가 태양을 공전하여 다시 그 자리에 오는데 걸리는 시간입니다. 지구에서 보면 태양이 천구상의 한지점에서 출발하여 다시 그 지점 (별자리)까지 돌아 오는 시간 (공전주기)이 됩니다.

천문학적으로 1년의 정의는 여러가지가 있습니다.
먼저 1 태양년은 태양이 춘분점에서 출발하여 다시 춘분점에 오는 시간으로 통상 우리가 1년이라 하는 것입니다. 1태양년 = 365일 5시간 48분 46초

1 항성년은 태양이 황도상의 고정점을 출발하여 다시 그 고정점까지 가는데 걸리는 시간으로 춘분점이 세차운동에 의하여 움직이기 때문에 1 태양년보다 그만큼 길어 집니다. 1 항성년 = 365일 6시간 9분 9.5초

1 근점년은 근일점에서 다음 근일점 까지 걸리는 시간으로
1 근점년 = 365일 6시간 13분 53초

1 식년은 달의 승교점 (달의 궤도인 백도와 황도가 만나는 점)에서 다음 승교점 까지의 시간으로,
1 식년 = 346일 14시간 52분 50.7초가 됩니다.

우리가 보통 1년이라하는 것은 1 태양년을 의미하며 이 태양년은 지구의 공전 주기는 목성 따위의 다른 행성의 영향으로 해마다 약간 (100년에 수 초범위)에서 차이가 있지만 평균적으로 365.2422일 입니다. 즉 365일 5시간 48분 46.08초입니다.

그런데 우리가 쓰는 달력은 생활에 편리하도록 하루 단위 (즉 날짜가 자연수가 되도록) '강제로' 정하게 됩니다. 우리가 사용하고 있는 (태)양력은 윤년을 두어
소숫점 이하의 날짜를 보정하도록 하고 있습니다. 예를 들면 현재의 양력은
4년에 한번 윤년으로 366일로 하고 평년은 365일로 합니다. 이렇게 하면 달력 상의 1년은 평균(365x3+366)/4=365.25일이 되어 실제 1 태양년 365.2422보다 커지게 되므로,
100년에 1번씩 윤년을 평년으로 하게 됩니다. 이렇게 되면 100년에 24번의 윤년을 두게 되는 것이므로 24번의 366일과, 76번의 365일이 1년을 갖게 됩니다.
따라서 이때 사용한 달력 상의 1년은 365.24일이 됩니다. 365.2422일에 근사하게 되지만 그래도 달력 상의 1년이 실제 1년보다 0.0022일=3.168분 짧게 됩니다. 그래서
400년마다 1번의 윤년을 더 넣게 되어 400년에 윤년은 모두 97번 (400/4=100, 100-4=96, 96+1=97)이고 평년은 303번이 되어 달력상의 1년 평균 길이는 365.2425일이됩니다.
즉 현재 우리가 사용하고 있는 달력은 1년을 365.2425일로 '강제로 정의된' 1년을 사용하고 있습니다. 이 1년은 실제 1 태양년보다 약 0.0003일 = 25.92초 긴 것입니다.
이 오차는 대략 3300년에 1일씩 달력이 실제 태양의 운행보다 빨리 가게 됩니다.

문의하신 바와 같이 시중에 나와 있는 달력으로 1년을 계산하면 달력은 1년을 '정의'하여 사용하기 때문에 실제 태양의 운행 (지구 공전)과는 차이를 두게 됩니다. 참고로 동양에서 많이 사용하고 있는 달력은 태양태음력인데 이 달력은
1년을 365.25일로 정의하는 경우가 많았습니다.

참고로 지구나 달, 행성의 운행을 정확하게 관측하고 계산할 수 있는 나라는 전 세계적으로 미국, 영국, 일본, 프랑스등 몇나라 밖에 안됩니다. 이 자료는 아주 오랜 기간 관측자료가 쌓여야 게산할 수 있기 때문 입니다. 현재 대부분의 나라에서는 미국의 '해군성 천문대'에서 발행하고 있는 '천체력' 혹은 '항해력'의 자료를 이용하고 있습니다. 우리나라도 물론 이 자료를 이용하여 역서를 계산하고 있습니다. 지구와 달, 행성의 운행은 매우 복잡한 변수들이 존재하고, 불규칙한 운동 요소가 포함되어 있기 때문에 시중에 나와 있는 각종 프로그램들을 이용하면 대략적인 것을 알 수 있으나 정밀하게 계산할 수는 없습니다. 천문학은 계산하여
결과가 보여지는 학문이 아니고 관측이 수반되어야 합나다.

현재 태양, 달, 행성, 역관련 계산은 전통적으로 '해군'과 관련 있는 천문기관에서 하는 경우가 많습니다. 이를테면 미국 '해군성 천문대 (US Naval Observatory)'에서 천문력 및 항해력을 발행하고 있고, 일본은 '해상자위대 천문대'에서 이런 종류의 연구가 이루어 지고 있는 것으로 알고 있습니다. 영국은 그리니치 천문대에서 시각과 관련한 일을 수행하고 있는 것으로 알고 있습니다.