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일식


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일식의 장면. 태양 주변에 보이는 빛은 코로나다.

1. 개요2. 명칭3. 발생 조건4. 관측
4.1. 주의사항
5. 종류
5.1. 진행 단계
6. 활용7. 역사상의 일식8. 한반도에서의 기록9. 관련 영상10. 음모론11. 창작물


1. 개요

일식(日蝕/日食, solar eclipse)은 태양을 가리는 천문현상이다. 지구가 태양 주변을 공전하고 있고, 달이 지구 주변을 공전하고 있는데, 이때 일직선상에서 태양 - 달 - 지구 형태로 배열이 되는 에는 달이 태양을 가리는 일식 현상이 발생하게 된다. 하지만 달이 공전하는 궤도(백도)가 지구가 공전하는 궤도(황도)보다 5도 정도 기울어져 있기 때문에 항상 일식 현상이 발생하지는 않는다. 즉, 달의 그림자가 지구에 닿을때, 지구에서 달에 의해 태양이 가려져 보이는 현상이다. 따라서 일식은 항상 달이 보이지 않는(다시 말해, 빛이 닿지 않는 부분만 보여서 검은색인 상태일 경우)삭일 때 일어나지만, 그 역은 성립하지 않는다.

2. 명칭

표준국어대사전에서는 한자 표기를 日蝕과 日食 2가지로 제시하고 있다. 월식도 마찬가지로 月蝕과 月食 둘 다 인정된다. 다만 일식과 월식 등 한 천체를 다른 천체가 가리는 현상을 통틀어서 부르는 용어인 '식'은 오직 蝕만을 옳은 한자 표기로 제시하고 있다.

후술할 조선왕조실록의 일식 기록을 보면 日蝕으로 쓴 사례도 있긴 하지만 日食으로 기록된 게 훨씬 더 많으며, 시기적으로도 태조실록부터 철종, 고종실록까지 왕조 전체에 계속 등장한다. 조선왕조에서 신경써서 편찬한 문서인 실록에도 이렇게 썼다는 것은 한국에서도 최소한 예전에는 좀먹을 식(蝕) 대신에 그냥 먹을 식(食)으로도 써왔다는 것을 의미한다. 따라서 한자 문화권 전체적으로 두 표기가 혼용되어왔다고 보는 것이 적합할 것이다.

3. 발생 조건

보통 어떤 천체가 태양 앞을 지나가는 현상을 '일면통과'라 한다. 지구에서 볼 때, 태양을 주기적으로 가릴 수 있는 자연 천체는 내행성인 수성이나 금성, 그리고 위성인 달뿐이다. 하지만 수성과 금성은 지구로부터 워낙 멀리 떨어져 있다 보니 태양 표면에 점 하나가 지나가는 정도로만 보일 뿐 태양빛을 유의미하게 가리지는 못한다. 그나마 금성일면통과는 맨눈으로 보면 작게 점으로 보이지만, 수성일면통과는 너무 작아 맨눈 관측이 어려워, 망원경으로 보아야 한다. 매우 희귀한 유형으로 수성이 태양에 부분적으로(부분일식처럼) 보이는 부분 수성 일면통과라는 것이 있다. 가장 최근은 1999년 2월 15일에 있었으며, 다음은 무려 2391년 5월 11일로, 무려 약 400년 뒤에 있다. 지구 주위를 도는 역시 이론적으로 일면통과가 가능하기 때문에 간혹 관측되는데, 달의 시지름은 수성이나 금성에 비교가 미안할 정도로 압도적인데다 태양의 시지름과도 얼추 비슷하기 때문에 태양빛을 상당히 유의미하게 가리는 경우가 생긴다. 그래서 달의 일면통과를 '일식'이라 부른다.

지구에서 일어나는 개기일식, 금환일식 등의 현상은 우주적으로 꽤나 드문 현상인데, 지구에서 보이는 태양과 달의 시지름이 거의 같거나 비슷하기 때문이다. 달과 태양의 반지름 비는 약 400:1인데 거리 비도 약 390:1로 두 비례값이 맨눈으로는 거의 구별이 안될만큼 근접하는 값이다. 그래서 (엄밀히는 태양이 살짝 크지만) 각지름이 거의 같게 되므로 극적인 식현상의 관측이 가능해지는 것이다. 위성을 가진 행성은 많고 위성과 모행성 간의 거리가 바뀌는 과정에서 항성과 완전히 겹치는 크기로 관측되는 시점은 필연적으로 존재하겠지만, 지구에서처럼 절묘한 개기일식이나 금환일식을 볼 수 있는 순간에 있는 행성은 그리 흔치 않을 것이다. 현재, 달은 지구에서 서서히, 1년에 약 3.8cm 정도로 멀어지며 겉보기 크기가 점점 작아지고 있다. 먼 미래, 최소 6억 5000만년에서 최대 14억년 뒤에는 지구에서도 달이 태양을 완전히 가리는 개기일식을 볼 수는 없게 될 것이다. 금환일식 내지는 그저 태양에 크고 검은 타원이 지나가는 달의 일면통과 정도가 될지도.

이런 연유로 달과 태양의 크기는 크게 차이나지 않아 달의 개기식은 매우 짧다. 21세기 현재 이론상 일어날 수 있는 개기식의 최대 길이는 불과 7분 32초에 지나지 않는다. 또한, 달의 본그림자가 지나가는 길의 너비 역시 가능한 최대 270km밖에 되지 않는다. 이는 남한 본토의 절반 크기밖에 되지 않는 너비이다. 따라서 개기일식을 볼 수 있는 건 인간의 관점에서는 매우 운이 좋은 것이다. 역사상 가장 긴 개기일식은 기원전 734년 일식으로, 7분 28초였다. NASA 자료 앞으로 있을 가장 긴 개기식은 2186년 7월 16일로, 남미의 프랑스령 기아나 근해에서 무려 7분 29.2초 지속될 것이다. 이는 기원전 4000년부터 기원후 6000년까지의 모든 개기식들 중에서 가장 긴 것이다. 반면, 금환식은 조금 더 길게 일어나서 최대 12분 20초 정도 이어진다.

4. 관측

파일:external/49.media.tumblr.com/tumblr_o3p4bv63LR1sqk8veo8_r1_500.gif
하늘에서 바라본 일식

보통 일식이라 하면 태양관측장비로 보지 않으면 보기 힘든 수성과 금성의 일면통과보다는 지구에서 관측할 수 있는 태양 이외의 또다른 거대 천체 즉 의 일면통과인 셈으로, 마치 태양이 삼켜지는 듯한 현상인지라 일식이라 불린다.

월식, 혜성, 별똥별과 같은 우주쇼는 몇 가지 있지만 그중에서도 일식은 가장 특별하며 관심도가 압도적으로 높다. 특히 달이 태양을 완전히 가리는 개기일식은 아주 한정된 지역에서 관측되기 때문에 일부러 해외 여행을 다니며 찾아다니지 않는 이상 대부분의 사람들은 일생에 한 번 볼까 말까한 경험일 수밖에 없다. 대낮에 하늘이 캄캄해져 별이 드러나고 주변이 마치 환상세계처럼 시시각각 비현실적으로 변하는 광경은 평생 잊을 수 없는 실로 강렬한 경험이다.

천문학적으로도 관측의 가치가 높은 현상으로, 평상시에는 눈의 실명 위험성으로 인하여 잘 관측할 수 없는 태양의 채층과 플레어를 특수필터 없이 맨눈으로도 직접 관찰할 수 있는 기회가 주어지는 시기이기도 하다.

4.1. 주의사항

익히 알려진 대로, 일식을 맨눈으로 관찰하면 개기일식이라면 모를까 부분일식이면 보이지도 않고 안구에 큰 손상을 줄 수 있다. 설상가상으로 손상이 오는 건 다소 시간이 지난 후기 때문에 막상 태양을 올려다보곤 "에이, 별 일 없네." 하면서 계속 관찰하게 될 수도 있기에 매우 조심해야 한다. 일반적인 태양을 비롯 밝은 것을 쳐다보게 되면 의 근육이 시신경을 보호하기 위해 축소하여 눈동자를 작게 만드는데, 일식이 일어나 태양이 가려지면 눈동자에 들어오는 빛의 양이 적어서 어둡다고 인식해서 동공이 커진다. 하지만 빛의 세기는 마찬가지로 강하기 때문에 이때 눈에 가는 타격은 커지게 되는 것. 태양의 빛은 99%가 가려진 상태에서도 맨 눈으로 바라보면 시력이 영구적으로 손상될 만큼 강력하다.

사실 부분일식은 태양이 70-80% 정도가 가려져도 맨눈으로는 어두워진 차이를 느끼기 힘들 정도로 대낮처럼 밝다. 90% 가까이 가려져야 다수의 사람들이 어두워진 밝기 변화를 인식할 수 있다. 그러나 개기일식 직전인 99%까지 가려져도 태양은 시민박명보다 밝은 일출/일몰 순간의 태양 밝기 정도로 빛난다. 그만큼 태양의 빛은 매우 강하다. 다만 인간의 은 밝기를 로그스케일로 인식하기 때문에 뚜렷한 차이를 느끼기 어려울 뿐이다.

하지만 잠깐 스쳐 보는 것은 큰 문제가 없다. 또한, 개기일식에서 태양에 완전히 가려지는 순간은 맨눈으로 보아도 무방하며 꽤나 화려하기 때문에 추천할 만하다. 물론 당연한 얘기지만 극도의 주의가 필요한 건 매한가지기 때문에 단체가 아닌 혼자 관측한다면 일식 관측용 안경등 장비를 사용하는 것이 안전하다.

절대로 해서는 안 되는 것은 부분일식을 관찰한다고 일반 선글라스를 사용하는 짓이다. 선글라스는 자외선을 일부 차단하기는 해도 어디까지나 주 목적은 눈부심을 방지하는 것, 즉 가시광선을 많이 줄여주는 것인데, 태양광은 모든 스펙트럼에서 엄청난 에너지를 가지고 있으므로 개기일식 때 잠깐 완전히 가려진 상황이 아니라면 전혀 도움이 되지 않는다. 오히려 가시광선이 줄어든 만큼 동공이 커지므로 시력손상이 더 커진다! 이는 두 겹, 세 겹을 씌워도 마찬가지. 그냥 얌전히 전용 안경을 사용하는 것이 건강에 이롭다. 전용 안경에 렌즈로 쓰이는 필름은 태양빛 정도가 아니면 아무것도 통과하지 못하는 거의 불투명한 수준의 것인데 이걸 보면 선글라스를 사용하는 것이 얼마나 위험한지 알 수 있다.

용접용 마스크를 써도 된다. 용접시 사람의 바로 앞에서 발생하는 강력한 자외선을 막아주는 용도이기 때문에, 일식뿐 아니라 평소에 태양을 관찰할 때도 적격이다. 용접마스크의 눈 부분에 끼우는 차광유리만 동네 철물점에서 1~2천 원 주고 따로 살 수도 있다. 소모품이기 때문이다. 사진 찍는데 쓰는 필름을 쓰거나, 유리판에 촛불 그을음을 묻혀서 쓰는 방법도 있고 색상 있는 셀로판지를 여러 장 겹치는 방법도 알려져 있다. 하지만 이 역시 선글라스보단 낫지만, 마찬가지로 위험한 행동이다. 그러므로 웬만하면 특수 태양필터가 있는 일식용 관측 장비로 보는 것이 안전하다.

손상을 막겠다고 태양을 직접 보지 않는 대신 카메라를 태양 쪽으로 향하는 방법을 사용하는 사람들도 있는데, 카메라가 손상될 수 있어서 권장하지 않는다. 링크

파일:플로피 디스크로 촬영한 부분일식.jpg

구시대의 유물이 돼버린 플로피 디스크 내부 자성체(!)로도 가능한데, 이것의 재질이 필름과 엇비슷하기 때문이다. 위 사진에서는 흐린 날이라 한 장으로 되었지만, 맑은 날이라면 두 장을 겹쳐야 잘 보인다.

5. 종류

파일:다른 뜻 아이콘.svg  
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파일:일식 모식도.png
보통 지구에서 보는 태양의 크기는 거의 고정되지만, 은 지구와 거리가 비교적 가깝기 때문에 공전궤도상 지구와의 거리가 가까울 때와 멀 때의 크기가 확연하게 차이가 난다.[1] 이로 인해서 달이 태양을 완전히 가리는 위치에 있더라도 그 정도에 차이가 발생한다. 보통 일식은 아래와 같이 네 종류로 분류한다.

전 세계적으로 개기일식은 평균적으로 18개월을 주기로 한 번씩 발생하고 있다. 다만, 인간이 사는 일정 지역에서 보면 개기일식 관측 주기는 늘어난다. 지표면의 70%가 바다이고, 인구 밀집 지역 또한 북반구에 치우쳐 있으므로 사람들이 많이 사는 나라보다는 바다나 인구가 희박한 지역을 달 그림자가 지나갈 가능성이 높기 때문이다. 또한, 달의 본그림자가 지구 표면보다 작으므로, 개기일식이 일어난다 해도 일부 지역만 관측할 수 있다. 따라서, 특정한 장소를 기준으로 한다면 통계상으로 약 360-410년에 한 번 꼴로 개기일식이 발생한다. 이를 이용해서 과거 역사기록의 장소와 연도를 추정하는데 이용하기도 한다.

현지 시각으로 2013년 11월 4일에는 미국 남부와 스페인, 아프리카 남부를 제외한 아프리카 전역에서 개기일식 이후 금환일식을 거쳐 끝나는 하이브리드 일식[3]이 있었다. 다음 하이브리드 일식은 2023년 4월 20일에 있으며 호주 노스웨스트 곶, 동티모르, 뉴기니 섬 등에서 개기일식으로 관측 가능하며, 금환일식 구역은 육지를 지나지 않는다. 2031년 하이브리드 일식은 똑같은 A-T-A 타입이지만, 후반부의 금환일식 구역만이 육지를 지나며 그마저도 파나마에 한정된다.

일식이 진행되는 동안에 달의 그림자 크기가 극대점까진 커졌다가 이후 점점 작아진다. 그림자가 극대점에 가까울 때 태양보다 아주 조금 크다면 극대점에서 멀 때는 태양보다 조금 작아지기도 하는데, 이 조건이 만족되면 하이브리드 일식이 나타난다. 극대점에 가깝다면 달그림자가 태양보다 커지므로 개기일식이 나타나고 극대점에서 멀어진 경우에는 달그림자가 태양보다 더 작게 나타나므로 금환일식으로 나타난다. 보통은 양끝이 금환일식으로 나타나는 A-T-A 타입이 9할 이상이지만, 하이브리드 일식이 가 뜨기전부터 A가 나타나서 앞부분 금환일식이 잘리면 T-A 타입이 되고 해가 질때까지 개기식인 T가 지속되어 뒷부분 금환일식이 잘리면 A-T 타입이 나타난다. 이러한 일식대를 이해하기 쉽게 그림으로 표현하면 다음과 같다.

파일:일식 띠 분류.jpg

실제로는 띠의 폭이 그림처럼 많이 변하지 않지만 이해를 쉽게하기 위해 과장해서 표현되어있다. A-T타입은 2013년 일식이 21세기의 마지막이다.

5.1. 진행 단계

월식도 동일하다.

일식 때 태양이 가려진 정도는 식분(蝕分)이라고 하는데 백분율로 나타낸다. 개기일식에서는 식분이 1(100%)이 된다.

6. 활용

천문학의 역사가 생각보다 깊다 보니, 몇천년 전에도 일식이 언제 생길지를 예측해서 그걸 예언에 이용하는 사례도 있었다고 전해진다. 고대 그리스의 철학자인 탈레스 역시 일식이 언제 생길지를 예언한 바 있고, 일식이 생기는 걸 예언해서 전쟁을 멈추게 한 사례도 있었다고 전해진다.[5]

개기일식이 일어나는 짧은 시간 동안 평상시에는 볼 수 없는 코로나홍염 현상 등을 관찰할 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 과학자들은 한곳에서 관측하는 것보다, 비행기 타고 달 그림자를 추적하면 더 오랫동안 일식을 관찰할 수 있지 않겠냐는 생각을 했다. 그래서 1973년 6월 30일 과학자들은 콩코드 여객기 1대를 통째로 전세내어 달이 움직이는 방향을 따라 날면서, 지구에서는 가장 길어야 7분 4초 동안 지속된 일식을 오전 10시 53분부터 오후 12시 7분까지 74분간 관측하는데 성공한다. 해당 부분 참고.

이 일식을 이용해서 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 증명한 사례도 있었다. 정확히는 일반 상대성 이론을 통한 중력 렌즈 효과를 증명한 것. 영국의 천체물리학자인 아서 스탠리 에딩턴은 1919년 5월 29일 아프리카 기아나 만의 프린시페 섬에서 개기일식이 벌어질 때 태양의 중력으로 인해 별빛이 휘어짐을 관측하는데 성공했다. 이는 상대성 이론을 증명하는 근거 중 하나가 되었다. 다만 당시에는 현지 사정의 열악함으로 인해 사진 건판이 망가지는 등의 어려움이 있었고, 이 때문에 에딩턴이 얻은 관측 데이터의 정밀도가 좀 부족해서 과연 이 관측이 상대성 이론과 중력 렌즈 효과를 증명할 수 있는지에 대해 논란이 있었다. 이는 1979년에 영국 그리니치 천문대가 정밀 검사를 한 끝에 에딩턴의 관측이 사실이며 상대성 이론의 증명 또한 가능함을 입증해 내어 일단락되었다.

7. 역사상의 일식

오랜 세월 여러 나라와 문명에서 태양은 중요한 상징이었기 때문에 태양이 빛을 잃는 일식은 매우 불길한 사건으로 여겨졌으며, 때문에 신화적인 존재가 태양을 물어뜯는다는 이미지가 씌워졌다. 신화에서 뜯어먹는다는 이미지는 매우 부정적인 것으로, 시간의 종말과 연관되는 부정적인 상징의 끝판왕을 달린다.[출처1] 이집트 신화에서는 일식을 태양신 의 숙적인 아포피스가 라를 삼키는 것이라 해석했다. 일식에서 다시 태양이 나오는 것은 아포피스에 먹힌 라가 다시 부활해 아포피스의 배를 찢고 나온다고 생각하였다. 동양에서는 일식을 이 태양을 삼키려는 것이라 생각하였다. 그 때문에 일부러 요란한 소리를 내서 용을 쫓기 위한 구식례란 의식을 치렀고, 일식이 끝난 후에는 태양을 지켜냈다는 의미에서 축제를 벌였다고 한다. 이런 문화가 아직도 남아서 현대에도 아시아 일부 지역에서는 일식이 발생하면 하늘에다 총질을 한다. 한국의 관련 설화로는 연오랑과 세오녀, 까막나라 불개 설화 등이 있다.

급총기년서 주기에 보면 서주 의왕 원년에 하늘이 두 번 밝았다는 기록이 나온다. 현대에는 이 기록을 기원전 899년에 일어난 일식으로 여긴다. 가 뜨기 직전에 일식이 발생하면 두 번 뜬 것처럼 보이기 때문이다.

2017년 8월 21일 북미에서 99년만에 관측된 개기일식에 NASA에서는 무슨 우주선 발사 뺨치는 수준의 대규모 특집 방송, 기사 등을 쏟아냈는데, 고다드 우주비행센터의 태양 연구 프로그램 트위터 계정인 NASA Sun & Space가 동 연구소 달 연구 계정인 NASA Moon에게 블록당하는 일이 벌어졌다. 덤으로 북미 개기일식 당시 일식이 일어나던 도중 국제우주정거장이 태양을 스쳐지나가는 것도 포착되었다.

2024년 4월 8일(현지시간) 7년만에 오후 3시경부터 1시간 동안 멕시코를 시작으로 미국캐나다까지, 북미 대륙을 대각선으로 관통하는 개기일식이 관측됐다. 약 3,200만 명이 관측 지역에 사는 데다 이번에 놓치면 미국 전체로는 21년 뒤인 2045년, 뉴욕 지역만 보면 55년 뒤에나 볼 수 있단 소식에 미국 전역이 들썩였다.

텍사스주부터 메인주까지 15개주에 짙은 달 그림자가 드리우는 모습이 위성 카메라에도 잡혔다. 아칸소주오하이오주 등 곳곳에서 특별한 날에 맞춰 500여 쌍이 합동 결혼식을 올리고 약혼, 청혼이 이어졌다. 뉴욕주에서 고층건물 및 명소 곳곳마다 수많은 관광객들이 모여 도시가 삽시간에 어둠 속으로 빠지는 모습을 지켜봤다. 몰리는 관광객에 나이아가라 폭포 주변 지역엔 비상사태가 선포되기도 했으며 개기일식을 상공에서 볼 수 있는 항공 상품은 190여 석 전석이 매진됐다. 일부러 개기일식을 보러 달그림자 경로를 따라 이동한 이들만 500만 명이 넘는 것으로 추산되며 이에 따른 경제적 효과가 8조 원을 넘을 거란 분석도 나왔다. #1 #2 #3 #4

미국 항공우주국 나사와 코로나 관측 장비, 일명 '코로나 그래프'를 공동 개발 중인 한국 천문연구원도 개기일식에 맞춰 미국 현지에 연구진을 파견했다. #

8. 한반도에서의 기록

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참고하십시오.

9. 관련 영상

TIME지에서 촬영한 2017년 미국의 개기일식 360° 파노라마 영상 2016년 3월 9일 인도네시아의 개기일식 360° 파노라마 영상
Solar eclipse 2024 LIVE:
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Secrets of the Eclipse of April 8, 2024,
Revealed by Predictions from a 1904 Hidden Book?

10. 음모론

음모론자들이 음모론을 펼치는 단골 소재이기도 하다. 달과 태양의 겉보기 크기가 이렇게 똑같은 건 인공적으로 설계된 것이 아니면 설명하기 힘든 부분 아니겠냐는 것. 그러나 달과 태양의 겉보기 크기가 그렇게까지 똑같지 않고 지구와 달 간의 거리도 늘 일정하지 않기에 현실에서는 개기일식보다 부분일식, 금환일식 같은 현상이 더 자주 발생하므로 달과 태양의 겉보기 크기가 완전히 같지 않아 그다지 설득력은 없는 주장이라고 볼 수 있다.

11. 창작물

시각적으로나 상징적으로나 강렬한 임팩트를 주는 우주구급 이벤트라서 여러 창작물에서 중요한 사건이나 주술적인 의식의 때로 표현된다.

검은 태양이라 부르기도 한다. 아마도 밝은 태양보다는 있어보이는 이름 때문이라고 추측된다.

[1] 문서에도 나와있지만, 근지점 약 35만 km, 원지점 40만 km로 최대거리와 최소거리 사이에 10% 정도 차이가 있다.[2] 한국천문연구원에서는 혼성일식으로 지칭[3] A-T-A 타입,T-A 타입과 A-T 타입 세 가지가 있으며 2013년의 하이브리드 일식은 A-T 타입에 해당한다. 다음인 2023년의 것은 A-T-A 타입이다. http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEcat5/SEhybrid5.html[4] 일식이나 월식에서, 태양이나 달이 가장 많이 가려진 때.[5] 역으로 일식과 관련된 사건이나 일식 전후로 시간차가 기록된 사건(ex: 누구의 사망은 어느 지역에서 일식이 일어난 후 일주일 뒤였다.)은 복잡하지만 정확한 일자까지 계산해낼 수 있다. 일식이 일어났던 일자는 천문학에서 수학적으로 계산해낼 수 있기 때문이다.[출처1] 질베르, 뒤랑, & 진형준. (2007). 상상계의 인류학적 구조들. 문학동네, 2007, p120[7] 현실의 지구와 다르다는 가장 중요한 증거이다. 현실에서는 사로스 주기마다 반복되는데, 사로스 주기는 18년 11일(6585.32일)이다.[8] 다만, 이는 2018년이 포켓몬스터 애니메이션 21주년이기 때문일 가능성이 가장 크다.[9] Manalo 고대 알로라어(하와이어)로 그대와 나는 같이 살아갑니다라는 뜻의 단어[10] 심연의 감시자, 거인 욤, 신을 먹는 자 엘드리치[11] 반면 혜성이 지나갈 때는 파이어벤딩의 위력이 강해진다.[12] 현실에서도 우주센터는 적도에 있을수록 효율이 좋다. 지구의 자전속도와 원심력을 이용해 수평속도를 최대한으로 끌어낼 수 있어 경제적이기 때문. 기아나 우주센터 참고.