금환일식
1. 개요
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金環日蝕 / Annular Eclipse
일식의 일종으로, 개기일식 처럼 달이 태양을 완전히 가리지 못하면서 태양의 형체가 흰 띠 모양으로 보이게 된다. 금반지 모양처럼 보인다 하여 금환식(金環蝕)으로 불린다. 요즘에야 '''신기하다'''며 너도 나도 구경나오지만 옛날에는 '''하늘이 노했다'''며 불길한 징조로 여겨져 조정에서는 난리가 났고 개기일식 때는 말할 것도 없다.[1]
여담으로 이런 현상이 일어나는 이유는 달의 공전 궤도가 타원을 이루기 때문이다.[2] 따라서 같은 일식이라도 달과 지구와의 거리가 어떻게 되는가에 따라 지구에서 보여지는 양상이 다르다. 일식이 일어날 때 만약 달이 지구에 가까이 있다면 달의 본그림자가 지구에 도달할 수 있으므로 개기 일식이 일어나나, 달이 지구에서 멀리 떨어져 있다면 달의 본그림자가 지구에 도달하지 못해 개기일식 대신 금환일식이 일어난다.
금환일식에서는 개기일식과 달리 홍염, 채층, 코로나 등을 육안으로 관측할 수 없다.
2. 금환일식이 일어날 조건
달의 시직경이 태양의 시직경보다 작아야 한다.
3. 최대 지속시간
금환일식이 최대로 지속되기 위해서는 태양의 시직경은 최대, 달의 시직경은 최소가 되어야 한다.
- 지구가 공전궤도의 근일점[3]에 있어야 한다.
- 달이 지구에서 최대한 멀리 떨어져야 한다.
위 요소들을 고려할 때, 금환일식의 최대 지속시간은 12분 30초이다.
참고로 20세기에는 1955년 12월 15일에 12분 8초로 가장 길게 지속되었고, 21세기의 최장 금환일식은 2010년 1월 15일에 일어났다. 2015년 이후 21세기 내에서 가장 오래 일어나는 차례는 2028년 1월 26일(10분 27초 지속)에 있다.
4. 한반도 주변에서의 금환일식
여기서는 20세기~21세기에 걸쳐서 한반도 혹은 한반도 주변에서 일어났거나 일어날 예정인 금환식을 소개한다. 볼드체는 한반도 내에서 볼 수 있는 것.
여기서 한반도 주변이라는 것은 한반도에서 봤을 때 부분일식의 식률이 50% 이상으로 가까운 때이다.
4.1. § '''1948년 5월 9일'''
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이 날 금환일식 띠는 남한 중간을 관통하였다. 그런데.. 이 띠가 1킬로미터에도 채 못 미쳤다!!
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위 그림에서 파란색 띠 안에서 금환일식을 볼 수 있었던 것. 사실상 개기일식을 방불케 했다. 그리고 지속시간은 단 1초. 극대점에선 1초도 채 되지 않았다. 가장 오래 지속된 곳이라야 충청남도 보령시에서 단 1.6초밖에 안 되었다. 참고로 금환일식에서 지속시간이 짧고 띠가 좁다는 의미는, 개기일식과는 반대로 달 그림자의 크기가 크고 식분이 1에 가깝게 많이 가려지는것을 의미하는데 이 일식의 경우에는 최대식분(magnitude)이 0.99996이었고 육지에서 가장 극대점에 가까운 강원도 양양군 하조대 해수욕장에서 99.97%, 동해 바다 위 극대점에서 99.99%가 가려지는 개기일식에 가까운 금환일식이었다. 일반적으로 금환식이 최대일때 가려지는정도 (Obscuration)가 83~99% 정도인것을 보면 달그림자의 크기가 아주 조금만 컸더라도 하이브리드일식 내지는 개기일식이었을 것이다.
참고로 식분(Magnitude)과 식률(Obscuration)의 개념차이를 설명하자면
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식분(Magnitude)의 경우 겹쳐지는 길이비(0~1.04의 범위)이고, 식률(Obscuration)은 가려지는 면적(0~100% 범위)의 차이이다. 한국에서는 보통 식분이라는 용어로 저 두가지가 모두 혼용되어 쓰이고 있기는 하나, 원래 식분은 Magnitude에 해당하는 길이비를 나타내는 용어이므로 식분이 60%라는 용어는 적절치 못하다. 예를 들어 금환일식 최대식분이 0.9라면 이는 길이비이므로 가려지는 면적은 81%에 불과할 것이다. 달과 태양의 시직경이 같을때, 반지름만큼 만나서 서로의 중심을 지나고 있다고 가정해 보자. 이 경우 식분(Magnitude)은 당연히 0.5가 되지만 가려지는 면적인 위성식률(Obscuration)은 39.1%으로 차이가 분명하므로 혼동하지 말도록 하자.
그림과 같이 태양의 50%가 가려지려면 식분은 0.596이 되어야 한다.
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한국에서는 사진을 포함한 관련 기록을 자세히 찾기 힘들지만[5] 일본 영토내 유일하게 일식대가 관통했던 홋카이도 서쪽의 레분 섬에서 관측한 영상이 남아있다. 또한 이 금환일식관측을 기념하여 레분 섬에 일식관측기념비가 세워졌는데, 지도를 자세히 보면 당시 관측했던 장소가 현재 계산된 경로와는 다르게 금환일식대 남한계선 아래에 있다는 것이다(금환일식이 아닌 부분일식으로 관측됨). 그리고 한반도에 비해 극대점에서 멀어진 곳이라 달 그림자의 크기가 약간 작아져 가려지는 부분도 99.93%로 약간 작다. 당시 관측영상 링크
방콕 상공을 포함한 인도차이나반도, 중국 남동 지방, 한반도와 홋카이도 레분 섬, 캄차카 반도와 알래스카 서쪽 끝을 걸쳐 지나갔다.
4.2. § 1958년 4월 19일
스리랑카 남동쪽 해안, 인도차이나 반도 가운데, 중국해와 대만을 지나간 금환일식. 우리나라에서는 식률 60% 이상의 부분일식이 관측되었다.
4.3. § 1987년 9월 23일
카자흐스탄, 중국, 파푸아뉴기니 동쪽 바다를 지나갔다. 우리나라에서는 식률 60%이상의 부분일식이 관측되었다.
4.4. § 2010년 1월 15일
이 식은 21세기의 금환식 중 지속시간이 제일 긴 일식이었다. 인도양에서 11분 8초로 매우 길었다.
그러나 안타깝게도 이 금환일식 띠는 중국에서 끊겼다. 우리나라에서는 달의 그림자가 다다르기도 전에 해가 져 버린 것(...) 잘하면 '''북한 영토 거의 대부분과 중부지방'''에서 금환일식을 볼 수 있었던 것.
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중앙아프리카공화국을 시작으로 콩고민주공화국, 우간다와 케냐, 인도와 스리랑카, 미얀마와 중국을 거쳐갔다.
4.5. § 2012년 5월 21일
2012년 5월 월요일 아침에 일어났던 일식이다. 우리나라에서는 아침 6시 반부터 두 시간동안 지속되었다. 그런데 금환일식 띠가 2009년 7월 22일에 이어 또 동중국해 해상을 지나가 버렸다(...) 반면 일본에서는 오사카와 도쿄를 포함하여 관서지방의 남쪽 해안가 영역에서 모두 볼 수 있었다. 이 금환일식의 최대 지속시간은 5분.
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중국(남부지방), 대만, 일본, 미국 캘리포니아~텍사스를 끝으로 지나갔다.
4.6. § 2020년 6월 21일
콩고민주공화국(북부)을 시작으로 남수단과 에티오피아, 예멘과 오만, 파키스탄, 인도(최북단)와 중국을 걸쳐 지나간다. 우리나라에서는 오후에 식률 50%이상의 부분일식이 관측되었다.
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4.7. § 2030년 6월 1일
알제리와 리비아를 시작으로 지중해를 거쳐 그리스와 터키, 카자흐스탄과 러시아 한복판을 지나간다. 그림자가 북쪽을 지나가므로 우리나라에서는 오후에 달이 태양보다 높이 떠 있는 부분일식(식률 60% 이상)을 보게 된다.
4.8. § '''2041년 10월 25일'''
이 때의 금환식은 함흥과 함경북도, 평안북도 일부에서 관측이 가능하다. 남한으로만 따지면 독도에서 볼 수 있다. 한반도에서는 최대 5분 10초동안 볼 수 있다. 다만 금환일식에서는 개기일식과 다르게 주의할 점이 있는데 개기일식의 경우에는 개기일식대에 포함만 되면 중심선에서 떨어질지라도 개기일식 관측시간만 짧아질뿐 개기일식을 볼 수 있는것은 같으나 금환일식의 경우 중심선에서만 동심원 형태로 금반지 모양이 보이고, 한계선 근처에 갈수록 동심원이 아닌 내접하는 형태가 된다. 이 일식의 경우 독도에서 관측 할 경우 금환일식대에 포함은 되나 한계선 근처이기 때문에 동심원 모양이 아니라 내접하는 형태로 보일 것이라는 점을 주의하자.
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한반도 외 지역에서는 몽골을 시작으로 중국 만주지방, 일본 나고야 주변, 태평양 한복판에서 관측된다.
4.9. § 2064년 2월 17일
콩고민주공화국(남부)을 시작으로 탄자니아, 인도, 네팔과 부탄, 중국 가운데를 관통하여 만주 지방에서 끝난다. 역시 그림자 이탈.. 한반도에서는 2030년도와 같은 형태의 부분일식을 보게 된다.
4.10. § 2074년 1월 27일
수단과 에티오피아를 시작으로 스리랑카, 인도차이나반도, 중국 남부지방과 일본 가고시마에서 끝난다. 동중국해로 '''또''' 그림자 이탈(...)
4.11. § '''2095년 11월 27일'''
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남한 본토에서 볼 수 있는 금환일식이다. 이 때 남한 영역 중 호남과 제주를, 울릉도와 독도를 제외한 모든 지역에서 볼 수 있다. 이 일식의 최대 지속시간은 8분 46초이며, 우리나라에서는 6분 동안이나 볼 수 있다!! 가장 긴 지역은 경상북도 영덕군(6분 22초).다만, 극대기 시작 시각이 서울특별시 기준 오전 08시 15분경, 태양의 고도가 약 8.5도이며, 극대기 종료 시각은 영덕군 기준 오전 08시 23분에 고도 약 11.5도에서 끝나게 된다. 그러니까 이른 아침에 볼 수 있다는 말이고 그 말은 도시 근방에서 보겠다면 건물 등에 가려 안 보일 확률이 높으니 해변가를 찾거나 남동쪽이 탁 트인 환경을 찾을 것을 권한다.
더불어 평안도와 황해도, 히로시마, 태평양 한복판에서 관측된다.
[1] 한 국가에서 태양은 곧 임금을 말하는데 그 임금이 하늘에서 가려진 것이다. 이는 현 왕의 부덕으로 반란이 일어나거나 나라가 망한다는 등의 징조로 많이 여겨졌다.[2] 지구 역시 타원 궤도를 이루나 일식에 있어서는 이 요인이 크게 영향을 미치지 않는다.[3] Earth's Distance to Sun 참조[4] '''이 일식 때문에 하루 연기되었다.'''[5] 당시 동아일보 기사에 이 일식을 촬영한 사진이 실려있기는 하다.(찾아보면 개기일식을 찍은 사진과 구분이 어렵다) 한편, 당시 시카고 대학 연구팀이 이 일식을 관측하기 위해 방한했기 때문에 시카고 대학에서 사진이나 영상 등의 자료를 보관하고 있을 가능성이 높다.