태양 고도 측정기로 태양 고도와 방위각을 측정해봐요

안녕하세요.
왕국 디자이너 입니다.

이번에는 지난 시간에 만든 종이모형왕국의 태양 고도 측정기를 사용하는 방법에 대해 알아보겠습니다.
태양 고도 측정기로 태양 고도와 방위각을 측정해볼거예요.

<준비물>
종이모형왕국 태양 고도 측정기 1개, 나침반(방위각 측정시 필요)

<준비단계>

태양 고도 측정기를 햇빛이 잘 비추는 곳에 놓습니다.
나침반이 있다면 방위각도 측정해 볼 수 있습니다.

평평한 곳에 태양 고도 측정기와 나침반을 놓으세요.
밑판의 방위각 화살표와 방위각 눈금판의 0을 일치시켜 주세요.
그리고, 나침반이 가르키는 북쪽과 태양 고도 측정기의 북쪽 방향을 일치시켜 주세요.
이렇게 하면 준비 단계는 끝납니다.

<그림자 정렬>
1. 방위각 맞추기

방위각 눈금판은 고정시킨채로 고도 측정기 윗 부분을 돌려줍니다.
노란색 그림자관 위에 태양이라고 쓰여있고 화살표가 있지요?
그 화살표가 태양쪽으로 향하게 해주세요.
이때 방위각 눈금판은 움직이면 안됩니다.

2. 고도 맞추기

방위각을 대강 맞추었으면, 그림자 관을 기울여서 태양쪽을 향하게 하세요.

3, 미세조정

그림자관 앞쪽으로 들어오는 동그란 빛을 그림자관 뒷쪽 구멍에 일치시킵니다.

자, 그림자 정렬이 끝난 상태입니다.
이제, 고도와 방위각 눈금을 읽어볼까요?

<눈금 읽기>
1. 방위각 읽기

방위각 화살표가 가르키는 부분의 눈금을 읽어봅시다.
약 188.1도 정도 되네요.

2. 고도 읽기

고도 화살표가 가르키는 부분의 눈금을 읽어봅시다.
약 48.9도 정도 되네요.

방위각은 188.1도, 고도는 48.9도로 측정되었습니다.
측정시각은 2011년 3월 11일 오후 1시 38분 입니다.

<측정지 평가>
천문연구원 홈페이지에 태양 고도/방위각 계산하는 프로그램이 있습니다.
(http://astro.kasi.re.kr/Life/SolarHeightForm.aspx?MenuID=108)

여기에 관측 시간과 지역을 입력하면 태양 고도와 방위각이 산출되어 나오는데요.
우리가 태양 고도 측정기로 측정한 결과와 어느정도 차이가 나는지 비교해 봅시다.

측정치 고도 : 48.9도               | 방위각 : 188.1                     (태양 고도 측정기)
계산치 고도 : 46도 42분 34.3초 | 방위각 : 200도 21분 47.60초  (천문연구원 홈페이지 계산)

고도는 +2도, 방위각은 +12도 정도 차이가 났네요.
이렇게 차이가 나는 이유는 무엇일까요?
왕국의 태양 고도 측정기는 매우 정밀한 기계가 아니기 때문에 측정치에서 오차가 날 수 있답니다.

나침반 주위에 강한 자성 물체나 금속성 물체가 있어서 제대로 된 북쪽을 가르키지 못했을 수 있습니다.
탁 트인 야외에서는 그런 방해가 없으니 측정이 더 정확히 될겁니다.
측정을 진행한 이곳 사무실에는 전자기기들이 많아서 나침반이 제대로 동작하지 못했습니다.

<정리>
아주 정확한 수치를 얻을 수는 없었지만,
시간대별로 태양의 움직임이 어떻게 변하는지 측정하는데에는 매우 좋은 학습 교구로 추천해 드립니다.
어느 시간대에 태양이 가장 높게 뜨는지도 한번 측정해 보면 재미있을것 같네요.

그럼, 오늘 실험은 여기서 끝 입니다.
다음에 만나요~

※ 태양의 방위각은 진북을 기준으로 측정한다고 합니다.
그런데, 나침반이 가르키는 북쪽은 진북이 아닌 자북이라고 부르는데요.
진북과 자북의 차이는 우리나라 기준으로 5~9도 정도 차이가 난다고 합니다.
이것도 알아두면 좋을것 같네요.

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