참조데이터 문서번호 AA-G01-05 제정일자 2008. 06. 23. 개정일자 2014. 06. 09. 결 구분작성실무검토승인 직위담당담당책임센터장 성명민병희민병희이기원안영숙 재 서명 일자 2014/06/09 2014/06/09 2014/06/10 2014/06/10 Astronomical Almanac Data Center ( 우 ) 305-348 대전광역시유성구대덕대로 838 전화 : 042-865-3220 팩스 : 042-861-5610 http://www.kasi.re.kr - 1 -
참조데이터 페 이 지 2/50 A. 개정이력 제 개정이력부 관련조항 개정번호 개정일자 제 개정내용 전면부분부분부분부분부분 0 1 2 3 4 5 2008.06.23. 2009.03.18. 2009.06.17. 2010.11.05. 2011.05.06. 2014.06.10. 참조데이터초기제정태양의고도와방위각의수학적모델식추가새로운기술기준안반영자체기술위원회의지적사항반영 ( 데이터참조데이터등급부여요청서시종조치사항참조 ) 국가참조표준센터기술위원지적사항반영기술위원회심사의견반영 - 2 -
참조데이터 페 이 지 3/50 목차 A. 개정이력 ---------------------------------------------------------- 2 0. 목차 ------------------------------------------------------------- 3 1. 목적 ------------------------------------------------------------- 4 2. 데이터의정의 ----------------------------------------------- 4 3. 데이터의특징및역할 ---------------------------------------- 4 4. 적용범위 ---------------------------------------------------------- 4 5. 적용문서 ---------------------------------------------------------- 4 6. 참조데이터의기술평가기준 ------------------------------------------- 5 7. 평가원칙및등급 --------------------------------------------------- 5 8. 세부평가기준 ------------------------------------------------------ 6 9. 세부평가절차 ------------------------------------------------------ 16-3 -
참조데이터 페 이 지 4/50 1. 목적 본는국가참조표준센터산하에서생산된 데이터및외부참조데이터의세부평가를목적으로한다. 2. 데이터의정의자료는국민생활에필요한기초적인일력자료와음양력대조표그리고천문관측자료등을말한다. 일력자료는오랜시간태양과달의움직임을관측한자료를기초하여계산한수치값으로, 일 월출 몰시각, 태양의남중시각, 박명시각그리고시각별태양의고도와방위각등일상생활에서필수적인기초생활자료들이다. 또한, 음양력대조표는과거음력날짜를양력의날짜로환산해서비교할수있는자료이며, 천문관측자료는행성의운동이나혜성, 천체의엄폐현상등의계산자료를말한다. 3. 데이터의특징및역할자료는각나라마다달리사용하는국가표준시와지역적필요성때문에국가마다독자적으로계산해서발표하고있다. 모든국가들이독립적으로역법자료를계산 발표하지만기본수식이나기본자료 (NASA/JPL 제공 ) 는공통으로사용하게된다. 한편, 나라마다사용하는기본수식과계산방법은동일하더라도계산정밀도나계산방법에따라일부값에차이가있을수있다. 그러나자료는시간과마찬가지로생활의기초시각자료이기때문에한국가내에서사용자모두가표준화된방법을통해동일한계산결과를유지할수있도록해야한다. 국가참조표준센터에서시행하고있는참조표준사업은자료의표준화를통해국가간또는국민간기초생활자료인데이터의생산및유지를표준화하는데중요한역할을할수있을것으로생각된다. 참조데이터는비공인자료로야기될수있는국민생활의혼란을없애고, 국가적으로검증된데이터의관리를통해보다많은국민과산업계에서자료를신뢰하고사용할수있도록해야한다. 4. 적용범위이는생산절차서 (AA-CP-01) 에서분류한 Class I 데이터에대한기술적인평가를통해참조데이터의등급을부여하는활동에적용한다. 따라서다른분류나항목을추가하고자할경우에는참조데이터를개정하여야한다. 5. 적용문서 5.1 측정에있어서의단위는다음의문서를따른다. 국제단위계, 한국표준과학연구원 (KRISS/SP-2007-021, 2007) 5.2 과관련된용어는다음의문서를준용한다. 천문학용어집, 한국천문학회 (ISBN 89-521-0419-6, 2003) - 4 -
참조데이터 페 이 지 5/50 5.3 측정과관련된용어는다음의문서를따른다. 국제측정학용어집, 한국표준과학연구원 (KRISS/SP-2008-022, 2008). 단, 데이터는자료생성방법의특성상 측정 이란용어는 계산 에해당한다. 5.4 계산과관련된상수, 수식등은다음의문서를준용한다. Astronomical Alogrithms, Meeus (Willmann Bell-Inc., 1998) Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, Seidelmann, P. K. (University Science Books, 2006) 6. 참조데이터의기술평가기준 참조표준제정및보급에관한운영요령제 9 조에서는참조데이터를평가하여등급을 부여하기위한기준을다음과같이제안하고있다. 1. 측정대상이명확하게명시되었는지여부 2. 측정방법및절차에대한설명의내용명시여부 3. 측정방법의적절성여부 4. 측정결과에영향을주는요인의제어여부 5. 불확도평가및평가의적절성여부 6. 실험적경향과의일치성여부 7. 잘알려진이론식또는실험식을통한데이터의예측가능성검정여부 8. 2인이상관련분야제3자의종합검토를받았는지여부 요령제 10 조에서는참조표준의등급부여기준을같이규정하고있다. 참조데이터 : 1항에서 4항단계까지만족하는자료 유효참조표준 : 6항단계까지만족하는자료 검증참조표준 : 7항단계까지만족하는자료 인증참조표준 : 모든평가단계를만족하는자료 7. 평가원칙및등급 7.1 데이터평가의일반적원칙데이터는천체역학적이론식에근거한수치계산을바탕으로천체력의상수를이용해데이터를생산하는방식이다. 따라서데이터생산자의적합성, 이론적수치모델의정확성, 천체력상수값의국제적소급성등이반드시평가되어야한다. 7.2 세부평가절차 에서생산한참조데이터에대한자체평가및전체평가절차는 다음의그림 XI-1 과같은과정을통하여이루어진다. - 5 -
참조데이터 페 이 지 6/50 세부평가 총괄평가 참조데이터자체평가심의요청 기술위원회평가 등급부여된참조표준 이의신청등록요청 참조데이터 이의신청서 그림 XI-1 세부평가절차과정 7.3 평가등급 모든참조데이터는그림 XI-2 에나타난바와같이평가단계를통하여아래와같이 평가등급이부여된다. (1) 참조데이터 : 일관성단계이전에기각된모든자료 (2) 유효참조표준 : 일관성여부단계를만족하는자료 (3) 검증참조표준 : 예측가능성검증여부단계를만족하는자료 (4) 인증참조표준 : 유효참조표준이나검증참조표준중전문가의종합검토를받은자료 8. 세부평가기준 8.1 측정대상명시자료는국민생활에필요한기초적인일력자료와음양력대조표그리고천문관측자료등을말한다. 일력자료는오랜시간해와달의움직임을관측해계산한수치값으로일 월출 몰시각, 일 월남중시각, 박명시각그리고시간별태양의고도와방위각등으로일상생활에서필요한기초생활자료들이다. 음양력대조표는과거음력날짜를양력의날짜로환산해서비교할수있는자료를말하며, 천문관측자료는행성의운동이나혜성, 천체의엄폐현상등의계산자료를말한다. 본는이들자료중일력자료를 Class I으로분류하고이들자료에대한세부평가기준만정한다. Class I( 일력자료 ) 의대상과정의는표 XI-1과같다. 이표에서관측자의위치는각지역의시청또는도청소재지를기준으로한다 ( 국토지리정보원제공 ). - 6 -
참조데이터 페 이 지 7/50 그림 XI-2. 참조표준데이터의평가단계 - 7 -
참조데이터 페 이 지 8/50 표 XI-1. Class I 참조데이터의대상및정의 분류 측정대상 정의 일출시각 2 관측자가보았을때태양의윗부분이동쪽지평면에닿았을때를계산하기위한것으로, 실제계산에서는대기굴절을고려해태양의중심이천정거리 90 50 일때의시각 일남중시각 관측자가보았을때태양의중심이자오선을통과하는시각 일몰시각 2 관측자가보았을때태양의윗부분이서쪽지평면에닿았을때를계산하기위한것으로, 실제계산에서는대기굴절을고려해태양의중심이천정거리 90 50 일때의시각 시민박명시각 3 일 출몰시각전후에서태양중심의천정거리가 96 일때까지를시민박명시간이라하는데, 실제계산에서시민박명시각은태양의중심이천정거리 96 일때의시각 Class I 1 항해박명시각 3 시민박명시각전후에서태양중심의천정거리가 102 일때까지를항해박명시간이라하는데, 실제계산에서항해박명시각은태양의중심이천정거리가 102 일때의시각 ( 일력자료 ) 천문박명시각 3 항해박명시각전후에서태양중심의천정거리가 108 일때까지를천문박명시간이라하는데, 실제계산에서천문박명시각은태양의중심이천정거리 108 일때의시각 관측자의위치에서특정시각태양의중심위치를계산한것태양의고도와으로, 고도는지평면에서위아래로측정한각이며방위각은방위각 4 진북에서시계방향으로측정한값 관측자가보았을때달의윗부분이동쪽지평면에닿았을 월출시각 5 때를계산하기위한것으로, 실제계산에서는대기굴절을고 려해달의중심이천정거리 90 34 +s- 일때의시각 월남중시각 관측자가보았을때달의중심이자오선을통과하는시각 관측자가보았을때달의윗부분이서쪽지평면에닿았을 월몰시각 5 때를계산하기위한것으로, 실제계산에서는대기굴절을고 려해달의중심이천정거리 90 34 +s- 일때의시각 1 수치계산에서관측자가지평면 ( 천정거리가 90 인면, 해발고도 0 m) 에있을때의값을기본 값으로한다. 다만고도에따른데이터를제시할경우기본값과함께고도보정관계식과보정 값을제시할수있다 ( 예부록 B 참조 ). 2 수치계산에서태양의시반경은 16 의값을사용한다. 3 일출 몰시각을전후해각각의박명시각은아침박명시각과저녁박명시각으로나눈다. 4 태양의고도는지평면을기준으로수직한방향으로북쪽 (+) 과남쪽 (-) 으로측정한각이며, 방 위각은진북을기준으로태양을지평면에투영시켰을때지평면을따라시계방향으로측정 한값이다. 이때대기굴절각은고려하지않으며, 다만고도에따른보정값을제시할수있다 ( 예부록 C 참조 ). 5 수치계산에서달의시반경 (s) 과수평시차 () 는 NASA/JPL 등공인기관의자료로부터구한다. - 8 -
참조데이터 페 이 지 9/50 8.2 데이터의표현방법 모든생산데이터는일반국민이나산업계에서사용하기편리하도록아래 의단위와표기법에따라표현하며단위는국제단위계의표기법을따른다. 1 데이터의모든시각표현은한국표준시로 (--h--min--s) 표시한다. 다만, 데이터의특성상표현단위는조정할수있다. 2 고도와방위각은 ((+/-)-- -- --, -- -- -- ) 로표시한다. 이때, 지평면에서북쪽으로측정한고도값은 + 를생략할수있다. 8.3 측정방법및절차명시 Class I 데이터의경우계산알고리즘과수식화한수치모델식을 (8.6.2절참조 ) 통해측정방법및절차를명시하여야한다. 이때, 천체운동계산에서고려되어야할모든보정항목들이포함되어야한다. 8.4 측정방법적절성 사용된수식및상수들은학계및국내외공인된값을사용하고그출처를밝혀야한 다. 또한그수식이나상수들은최신의값으로유지되어야한다. 8.5 측정결과에영향을주는요인의제어 8.5.1 측정인력천체역법데이터는천체운동의수식화한수치계산을통해생산되기때문에자료를측정 ( 계산 ) 하기위해서는천체운동과역법에대한기본지식을갖춘인력에의해생산되어한다. 또한의계산은국민생활과산업계에기초가되는중요한 1차생산자료이므로계산결과의안정성확보를위해서공인된기관에서일정기간이상데이터생산의실무경험을갖춘인력에의해생산하여야한다. 따라서아래의두가지조건이모두만족되는인력에의해생산되어야한다. 1 천문관련분야의석사이상의학력을가진자 2 관련공인된기관에서 5 년이상계산실무를담당한자 8.5.2 소급성확보자료는검증된천체역학적수식과국제적으로결의한상수들 ( 예로장동상수는 '2000 International Astronomical Union Theory of Nutation' 를사용 ) 에근거한수치모델식에 NASA/JPL과같이국제적으로공인된천체력 (ephemeris) 자료를사용하여국제적소급성을확보한다. - 9 -
참조데이터 페 이 지 10/50 8.6 불확도평가및적절성 8.6.1 불확도평가데이터평가에있어서정확도에대한정보를제시하는것은매우중요하다. 따라서모든데이터는생산과정에서포함된불확도의요소를제시하고그것으로인한불확도를산출하여야한다. Class I 데이터에서불확도는 [ 지구시 (TT) 와세계시 (UT) 사이의차이 : 8.6.3절참조 ], 천체위치의계산에서의계산허용한계 (tolerance), 대기굴절각, 관측자의위치등으로부터생긴다. 이러한불확도요소는결과값에영향을주는요소인경우 B형평가를통해확장불확도를산출해야한다. 그러나최종측정데이터값에영향을미치지않는불확도요소에대해서는불확도인자로서무시하고불확도계산에서제외할수있다. 8.6.2 Class I 데이터수치계산알고리즘및수학적모델그림 XI-3은일력자료 (Class I) 에대한수치계산알고리즘이며, 일 ( 월 ) 출몰, 남중시각및박명시각그리고태양의고도와방위각에대한수학적계산모델식은아래와같다 ( 참고로계산에서의모든자료들은 2000년기준 (J2000.0) 이며, 이를계산하고자하는해의자료로변환하여야한다 ). 그림 XI-3. Class I 자료수치계산알고리즘 - 10 -
참조데이터 페 이 지 11/50 일월출몰, 남중, 박명시각계산의수학적모델식 입력값 : 연 (Y), 월 (M), 일 (D), 관측자위도 (), 경도 (L) - 시간단위는한국표준시 (KST) 이며관측자의위도, 경도좌표계는세계측지계임. - 연도는동경 135 를한국표준시로사용하는기간에대해서유효함. JD INT INT : 0 h UT때율리우스일수 - Gregorian calendar: INT, INT - Julian calendar:, INT where, INT= 정수화포트란내장함수 JD : = 지구시-세계시 일 ( 월 ) 출, 몰, 남중시각 ; 박명시각 : (1) - 와 를구하는과정 ( 일때의천체의시간각 ) I. 시각때의그리니치평균항성시 : JD JD JD : JD 를 J2000.0 기점으로부터율리우스세기로정의한값 I-1. 장동 [ 위도성분 :, 황도경사각성분 : ] 보정 sin cos : 상수들 - 11 -
참조데이터 페 이 지 12/50 : 를 J2000.0 기점으로부터율리우스세기로정의한값 I-2. 황도경사각 [ ] 보정 : 평균황도경사각 cos : 시각때의그리니치평균항성시 II. 때의그리니치평균항성시 : 1) 태양관련시각계산의경우 ( 는태양의시간각 ) - 남중 : - 출, 아침박명 : cos - 몰, 저녁박명 : cos 2) 달관련시각계산의경우 (( 는달의시간각 ) - 남중 : - 출 : cos - 몰 : cos sin sinsin coscos - 12 -
참조데이터 페 이 지 13/50 1) 태양관련시각계산의경우 ( 는태양의천정거리 ) - 출, 몰 : + 태양각반경 + 대기굴절각보정값 = - 박명시각 : ( 시민 ), ( 항해 ), ( 천문 ) 2) 달관련시각계산시 ( 는달의천정거리 ) - 출, 몰 : 여기서, sin sin: 달의시반경 sin : 달의수평시차 : 지구와달사이거리 [km] II-1. 태양 ( 달 ) 의적경 [ ] 과적위 [ ] 계산 tan tan 1) 태양관련시각계산의경우 [ua] - : 태양-지구간거리성분 2) 달관련시각계산의경우 [km] - : 달-지구간거리성분 II-2. 태양 ( 달 )-지구거리성분에대한장동보정 cos sin cos sin II-3. J2000.0 기준에서입력된 Y 년기준으로태양 ( 달 )- 지구거리성분에변환 - 13 -
참조데이터 페 이 지 14/50 II-4. 태양 ( 달 )- 지구거리성분에대한세차보정 sin sin cos cos cos sin cos cos sin cos cos sin cos sin sin cos cos cos cos sin sin cos sin sin cos sin sin sin cos : 세차성분 II-5. 태양 ( 달 )- 지구거리성분에대한광행차보정, where, c: 광속 : 광행차성분 II-6. 태양 - 지구거리성분에대한 light-time 보정 거리 :, 속도 : : 빛이도달하는데걸리는시간 (light-time) 을보정한태양 - 지구거리와지구 공전속도성분. 여기서, : 광속 [ua/day] II-7. 태양 ( 달 )-지구의위치와속도성분 : - 때의태양 ( 달 )-지구위치및속도성분. - NASA/JPL에서제공하는천체력인 DE406로부터추출 III. 를 로치환하여반복수행다음의자료계산에해당하는,, 를이용하여 의새로구한값과이전값의절대값차이가 0.1 보다작을때까지, (1) 식에 를 로치환하여계산과정을반복수행한다. - 14 -
참조데이터 페 이 지 15/50 1) 태양관련시각 - 출, 몰, 남중, 아침및저녁박명시각 ( 시민박명, 항해박명, 천문박명 ) 2) 달관련시각 - 출, 몰, 남중 태양의고도와방위각계산의수학적모델식 입력값 : 연 ( ), 월 (), 일 ( ), 관측자위도 (), 경도 (), 시간 () - 시간단위는한국표준시 (KST) 이며관측자의위도, 경도좌표계는세계측지계임. - 연도는동경 135 를한국표준시로사용하는기간에대해서유효함. JD INT INT : 0 h UT때율리우스일수 - Gregorian calendar: INT, INT - Julian calendar:, INT where, INT= 정수화포트란내장함수 JD : = 지구시 - 세계시 시간 태양의고도 : sin sin sin cos cos cos 태양의방위각 : tan cos sin sin cos sin cos sin - 와 를구하는과정 I. 태양의적위계산 : I-1. 태양의적위 () 와적경 () 과계산 tan tan - 15 -
참조데이터 페 이 지 16/50 I-2. Y년기준의태양-지구거리 [ua] 성분에대한장동보정 cos sin cos sin I-3. J2000.0 기준에서 년기준으로태양 - 지구거리성분계산,, I-4. 장동성분 [ 위도성분 :, 황도경사각성분 :, 황도경사각 ()] 계산 sin cos : 상수들 : 를 J2000.0기점으로부터율리우스세기로정의한시간 : 평균황도경사각 I-4. 태양 - 지구거리성분에대한세차보정 sin sin cos cos cos sin cos cos sin cos cos sin cos sin sin cos cos cos cos sin sin cos sin sin cos sin sin sin cos - 16 -
참조데이터 페 이 지 17/50 : 세차성분 I-5. 태양 - 지구거리성분에대한광행차보정, where, c: 광속 : 광행차성분 I-6. 태양 - 지구거리성분에대한 light-time 보정 거리 :, 속도 : : 빛이도달하는데걸리는시간 (light-time) 을보정한태양 - 지구거리와지구 공전속도성분. 여기서, : 광속 [ua/day] I-7. 태양-지구위치와속도성분 : - 때의태양 ( 달 )-지구위치및속도성분. - NASA/JPL에서제공하는천체력인 DE406로부터추출 II. 태양의시간각계산 : II-1. 시각 일때그리니치항성시 (sidereal time) 계산 II-2. 그리니치겉보기항성시 (apparent sidereal time) 계산 cos : 를 J2000.0 기점으로부터율리우스세기로정의한시간 - 17 -
참조데이터 페 이 지 18/50 모델식에사용된참고문헌은아래와같다. 1. Meeus, J., 1998, Astronomical Algorithms, Willmann-Bell Inc. 2. USNO, 2008, The Astronomical Almanac for the year 2009, GPNO 3. Standish, E. M. et al, 1998, JPL Planetary and Lunar Ephemerides on CD-ROM, Willmann-Bell Inc. (DE406) DE406 1. 현재미국 (U.S. Naval Observatory) 과영국 (Rutherford Appleton Laboratory) 등많은국가에서사용 2. DE406와함께제공되는부프로그램들을이용하여태양-행성, 행성-위성사이의거리들을추출함. 따라서이단계에서결과에영향을줄수있는변수는없음. 3. B.C. 3000년 2월 23일 (JD=625360.5일) - A.D. 3000년 5월 6일 (JD=2816912.5일) 기간에대해사용가능. 향후새로운관측자료의출현으로변경될수도있으며변경된천체력의사용여부는기술위원회의의결을거쳐서추진. 4. 내행성에대해서는 0.001 의정밀성을가짐. 태양 ( 달 ) 은 1 운행하는데 4.01(4.15) s 걸리므로약 0.00007초의오차를가지므로불확도성분으로는제외함. 8.6.3 불확도평가 불확도성분의평가는반복측정값의빈도분포에근거한확률밀도함수에서구하는 A 형표준불확도 평가와기존의정보또는문헌을통해측정값이가질수있는확 률밀도함수를가정하여구하는 B 형표준불확도 평가가있다. 데이터의수학적모델식은다음과같이표현된다. - - - 여기서, : 반복계산 (iteration) 으로구해지는시각 ( : 초기값 ) : 평균항성시 (mean sidereal time) : 시간 에서의천체의시간각 (hour angle) : 시간 에서의태양의고도 : 시간 에서의태양의방위각 1 표준불확도데이터의시각및고도와방위각자료에대한표준불확도는아래와같다. - 18 -
참조데이터 페 이 지 19/50 여기서, : 지구시 (TT) 와세계시 (UT) 와의차이, 즉 TT-UT : 대기굴절각 (atmospheric refraction) 의변화., 여기서 는온도 ( ), 은압력 (mbar). : 천체위치계산허용한계, 즉주어진시각에대해정의된위치 ( de f ) 와계산위치 ( cal ) 와의차이에대한허용한계치 ( 즉 def cal ) : 시반경 (apparent radius) 변화 : 분해능 (resolution). 즉제공하는시각 / 각도자료의최저단위 2 불확도기여량데이터는복잡한수식과반복 (iteration) 계산을통해구해지므로 B형불확도 평가를수행하며, 불확도값을보수적으로추정하기위해, 불확도성분은모두직각사각형의확률분포를갖는것으로가정하여불확도기여량을산출하였다. 즉, 시각자료는수학적모델식이매우복잡하고, 반복계산으로구해지며, 를제외한각불확도요소들은시간의단위가아니다. 따라서최종적으로구해지는시각자료 ( ) 에대한불확도평가는표준불확도 (, 여기서 는불확도요소 ) 대신불확도기여량 ( ) 을산출하였으며, 따라서 (1) 식은다음과같이표현할수있다. 여기서,,,,, 는각각는,,,, 에의한불확도기여 량이다. 3 합성표준불확도 합성표준불확도는불확도전파법칙에따라아래와같이주어진다. - 19 -
참조데이터 페 이 지 20/50 4 확장불확도확장불확도 는합성표준불확도 에포함인자 를곱하여얻는다. 이는불확도와관련한높은신뢰수준또는포함확률을제공하기위해서이다. 일반적으로합성표준불확도에서불확도요소중주요한요소가 1개, 2개, 또는 2개이상인경우인가에따라포함확률을각각직사각형분포, 사다리꼴분포, 정규분포로가정한다. 즉, 데이터의경우, 신뢰의수준 95% 로가정하였을때, 포함확률이직사각형분포이면포함인자를 1.62로, 정규분포이면포함인자를 2로, 사다리꼴분포이면 1.62~1.9사이의값으로하여확장불확도를산출한다. 사다리꼴분포에서는먼저형태모수 ( ) 를구하고, 이형태모수가 0.905보다작을경우, 신 뢰의수준 95% (p=0.95) 에서의포함인자를 로하 여, 확장불확도를산출한다. ( 사다리꼴분포 ) 8.6.4 불확도요소 1 : 지구시 (TT) 와세계시 (UT) 사이에서생기는시간차이달 ( 태양 ) 과지구간의상호작용으로지구의자전속도는매년달라진다. 따라서천체운동역학계산에서정의되는지구시 (TT) 와태양운동을평균적으로계산하는세계시 (UT) 사이에는 만큼의차이가발생하는데이값은오직관측으로결정된다. 반면, 자료의대부분은미래의 ( 주로 1년후의 ) 시각을계산하는것이므로 값은관측치가아닌추정치를사용하게된다. 그리고 는계산에서시간과관련된변수에거의모두포함되어있으며또한반복계산되기때문에변수에대한편미분값을이용한불확도계산은사실상불가능하다. 따라서 에의한불확도값은과거의 추정치가갖는불확도를분석하여이를자료계산에반영했을경우결과에영향을미치는값으로평가하였다. 이를위해먼저과거 30년간 NASA/JPL에서제공하는 의추정치와일년뒤실제로관측한값사이의차이를조사하였다. 결과추정치와관측값의최대, 최소차이는각각 +3.17 s와 -0.52 s 였다 ( 그림 XI-5 참조 ). - 20 -
참조데이터 페 이 지 21/50 그림 XI-5. 추정치가갖는불확도분포 이값들을 2008 년의추정치 (=65.2 s) 에반영하여계산에적용하였을 경우, 즉 =68.37 s 과 =64.68 s 을사용하였을경우, 최종적으로두 에 의한계산결과값의차이는 ±0.01 s였다. 즉, 표준불확도는 0.006 (= ) s이 다. 한편현재자료는최종시각단위가초 (s) 단위까지계산하고있다 ( 그 러나출몰시각의경우분단위까지만표기 ). 그러므로 NASA/JPL 의 를사용해 데이터를생산할경우 에대한불확도값은실제데이터값에영향 을미치지않는다. 따라서공인된 의값을사용할경우 에의한불확도평 가는무시한다. 2 대기굴절각 () 천체의위치가대기에의해굴절되는현상을보정하기위한것이다. 태양과달이지평선에닿는일월출몰시각을계산하는경우대기굴절에의해태양이지평면보다아래에있을때지평면에닿은것처럼보이게된다. 이러한대기굴절을보정하기위해일반적으로에서대기굴절에의한시차는 34 을사용하게된다. 그러나실제로대기굴절은온도와압력등주변환경에따라다른값을가지게되며이차이는결국일월출몰시각의차이로나타나게된다. Meeus(1998) 에의하면대기의굴절은온도에의해 ±20 s, 압력에의해 ±12 s 변화하는것으로알려 - 21 -
참조데이터 페 이 지 22/50 져있다. 또한 Urban & Seidelmann (2012) 에의하면고도 15 이하에서온도와 압력에따른대기굴절각 () 은아래와같은식으로주어진다. 여기서 는압력 (mb), 는온도 ( ), 는천체의고도 ( ) 이다. 출몰 ( 즉, =90 50 ) 시각계산을위해사용하는평균대기굴절각 34 의값은 mb, 일때값이다. 기상청제공자료에따르면우리나라에서최고, 최저기온은각각 (1942년 8월 1일대구 ), -32.6 (1981년 1월 5일양평 ) 이며, 최고, 최저기압은각각 1047.8 mb(1985년 12월 21일대관령 ), 949.6 mb(2006년 9월 21일문경 ) 이다. 이들값을이용하여대기굴절각을계산해보면, mb,, mb, mb,, mb 로평균대기굴절각 에대해온도에의해서는최고 ±, 압력에의해서는최고 ± 의차이가남을알수있다. 과거 30 년 (1981-2010) 기간에서온도에대한 굴절각을 ± 으로계산하였을경우일출 몰시각 ( 월출 몰시각 ) 은최대 ±35.3 s (±39.8 s) 의차이를보였다. 한편같은기간에대해압력에의한굴절각을 ± 으로계산하였을경우일출 몰시각 ( 월출 몰시각 ) 은최대 ±11.8 s(±13.3 s) 의 차이를보였다. 따라서두문헌으로부터최대값을채택하면일출 몰시각에서생길수있는대기굴절에의한불확도기여량 ( ) 은각각 s s이고, s 도기여량 ( ) 은각각 s (Meeus 1998 적용 ) 이고, 월출 몰시각에의한불확 s s이고, s s 이다. 다만, 다른참고문헌에의한대기굴절에의한일월출몰시각의불확도를제 시할경우그문헌과값을제시하고사용할수있다. 그러나대기굴절은일출몰시 간, 식 (eclipse) 등극소수의관측자중심 (topocentric) 천문현상에만사용되므로 태양의고도와방위각등의자료와는상관없다. 모델식에사용된참고문헌 1. Meeus, J., 1998, Astronomical Algorithms, Willmann-Bell Inc. 2. Urban S. E. and Seidelmann P. K., 2012, Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, University Science Books 3 천체위치계산허용한계 () : 천체의위치를결정하는계산에서생기는불확도 천체의위치는수학적모델식에서보이는것처럼반복 (iteration) 법에의해구해진 - 22 -
참조데이터 페 이 지 23/50 다. 즉, 임의의시각 ( 일반적으로 UT=0 h) 에대해천체의천정거리 ( ) 을구하고이를초기값 (initial value) 으로하여자료에대해정의한천정거리 ( ) 와일치하는시각을구하기위해반복적인계산을수행하게된다. 그러나해석적해 (analytic solution) 와달리수치계산에의한수치적해 (numerical solution) 를구하기위해서는계산허용한계 (tolerance; cal def ) 를설정하여야하며이값의정밀도로천체위치가결정된다. 계산허용한계부터생기는불확도는결국최종데이터에포함되게된다. 따라서이러한천체위치정밀도로생기는불확도값은최종데이터에제시되어야한다. 불확도산출방법은위치정밀도차이에의해계산되는최종데이터값의차이로부터구한다. 한편, 현재자료는최종시각을초 (s) 단위까지계산하고있다. 따라서천체의위치정밀도에의한불확도값이 0.5 s 보다작은위치정밀도를갖는경우천체위치불확도는무시할수있다. 현재한국천문연구원의경우천체위치의계산허용한계는 0.1 보다작을조건을, " 을, 만족하는시각으로구해진다. 따라서 0.1 에의해생기는시각오차는 0.01 s ( s ) 의차이를나타내므로, 이경우천체위치불확도는 0.006 s ( s) 로데이터의불확도에서무시할수있다. 4 분해능 ( ) Class I 자료중, 일월출몰시각, 월남중시각, 박명 ( 시민, 항해, 천문 ) 시각은 min 단위까지제공하므로표준불확도는 34.6 s ( s) 이며, 반면일남중시각은초 (s) 단위까지제공함으로표준불확도는 0.58 s ( s) 이다. 아울러, 태양의고도와방위각은각각 '( 각분 ) 단위까지제공함으로써표준불확도는 34.6 ( ) 이다. 5 시반경변화 ( ) 월출몰시각의계산에서는거리에따른달의시반경크기의변화를고려하여시각을계산하는반면, 일출몰시각은태양의평균시반경 16 를사용한다. 과거 30년간 (1981년 - 2010년 ) 태양의시반경크기를조사해보면 1984년 1월 4일경이 16 17.58 로가장크고, 1997년 (2008년) 7월 4일경이 15 43.83 로가장작았다. 즉시반경의변화는최대 ±18 이며, 과거 30년 (1981-2010) 기간에대해계산해보면이로인한최대차이는 1.8 s이다. 따라서시차에의한표준불확도는 1.04 s ( s) 이다. 8.6.6 불확도총괄표 1 일출 일몰시각 - 23 -
참조데이터 페 이 지 24/50 불확도요소불확도기여량 (s) 확률분포비고 0.006 직사각형 대기굴절각 20.4 직사각형 온도 7.0 직사각형 압력 0.006 직사각형 계산허용한계 34.6 직사각형 분해능 (min) 1.0 직사각형 시반경 합성불확도 40.2 확장불확도 74.8 사다리꼴 * * 의 2 성분이불확도의대부분을차지함 ( 중심극한정리 ), 2 월출 몰시각 불확도요소불확도기여량 (s) 확률분포비고 0.006 직사각형 대기굴절각 23.0 직사각형 온도 7.7 직사각형 압력 0.006 직사각형 계산허용한계 34.6 직사각형 분해능 (min) 합성불확도 41.5 확장불확도 78.0 사다리꼴 * * 의 2 성분이불확도의대부분을차지함 ( 중심극한정리 ), 3 월남중, ( 아침 저녁 ) 박명 ( 시민, 항해, 천문 ) 시각 불확도요소불확도기여량 (s) 확률분포비고 0.006 직사각형 0.012 직사각형 계산허용한계 34.6 직사각형분해능 (min) 합성불확도 34.6 확장불확도 57.0 직사각형 * * 4 일남중시각 - 24 -
참조데이터 페 이 지 25/50 불확도요소불확도기여량 (s) 확률분포비고 0.006 직사각형 0.012 직사각형 계산허용한계 0.58 직사각형 분해능 (s) 합성불확도 0.58 확장불확도 0.96 직사각형 * * 5 태양의고도와방위각 불확도요소불확도기여량 ( ) 확률분포비고 34.6 직사각형 분해능 ( ) 합성불확도 34.6 확장불확도 57.0 직사각형 - 25 -
참조데이터 페 이 지 26/50 8.7 일치성및예측가능성 - Class I 자료 : 이분류의데이터는천체역학수식에근거한수치계산을통하여생산되기 때문에정확한수치모델과공인된상수를이용할경우동일한결과가산출된다. 자 료의일치성은현행수치계산방식으로계산한결과를다른나라의공인된자료의 계산결과와비교하여확인하고비교자료를첨부하여야한다. 아래표 XI-2는한국 천문연구원에서계산발표한일출시각을미국정부에서발표한자료 ( 미국해군성천 문대 ) 를비교한것이다. 두자료의비교결과분단위에서일치하는것을확인할 수있다. 이경우한국천문연구원의일력자료는일치성을확보했다고평가할수있 다. 참고로부록 A1은태양의위치성분값들에대해, A2는달의황경, 황위, 적경, 적위값들에대해한국천문연구원에서계산한자료와미국해군성천문대에서발표한 자료를비교한것이다. 이들결과또한잘일치함을알수있다. 아울러 Class I 자료는원천자료 (raw data) 인 DE406로부터추출하여이를계산과정을통 해처리 (processing) 하여최종결과값을얻는것이므로예측가능성에대한평가는 불필요하다. 표 XI-2. Astronomical Almanac과한국천문연구원계산의일출몰 자료의비교예 ( 비교위치 : 경도 0, 위도 40 ) Astron. Almanac(2009) KASI 계산값 (2009) 날짜 일출 (h min) 일몰 (h min) 일출 (h min) 일몰 (h min) Jan 2 07 22 16 46 07 22 16 46 6 07 22 16 50 07 22 16 50 10 07 22 16 54 07 22 16 54 14 07 20 16 58 07 20 16 58 Mar 19 06 05 18 11 06 05 18 11 23 05 59 18 15 05 59 18 15 27 05 52 18 19 05 52 18 19 Jun 19 04 31 19 32 04 31 19 32 23 04 32 19 33 04 32 19 33 27 04 33 19 33 04 33 19 33 Dec 16 07 15 16 36 07 15 16 36 20 07 18 16 38 07 18 16 38 24 07 20 16 40 07 20 16 40 28 07 21 16 40 07 21 16 40 Astronomical Almanac에서는분까지의자료만제공함. - 26 -
참조데이터 페 이 지 27/50 8.8 전문가평가 - 적합한인력에의해생산된자료인지의여부를판단한다. - 에준수하여데이터평가가이루어졌는지를검토한다. - 종합적인검토및검수에대한의견을제시하고최종적으로등급을승인한다. 9. 세부평가절차 단계평가기준구분 측정대상 명시 - 측정대상이명확히명시되었는지여부 - 측정대상의정의가센터의정의와일치여부 O, X 평가 측정방법 및절차명시 - 알고리즘에대한수학적모델제시여부 - 공인된수식및상수를사용하는지여부 - 수학적모델식에절차명시여부 O, X 평가 측정방법적절성측정결과에영향을주는요인제어 - 최신상수값들의반영여부 O, X 평가 - 데이터생산인력이평가기준을만족하는지여부 O, X 평가 - 국제적으로공인된천체력이용한소급성유지여부 O, X 평가 불확도평가 및 적절성 - 불확도표시 - 불확도요소산출방법및수치값제시 - 데이터가규정된표현방법을따르고있는지여부 O, X 평가 일치성 - 불확도범위내에서국외공인데이터와일치여부 O, X 평가 예측가능성 - 평가불필요 전문가 평가 - 종합검토 O, X 평가 - 27 -
참조데이터 페 이 지 28/50 부록 A1. 2009 년태양의직각좌표계 1) 에서의위치성분값 Astronomical Almanac 0 h TT 2) X Y Z 0 h TT KASI X Y Z 1) 지심적도직각좌표계 (geocentric equatorial rectangular coordinates) 로 X축은춘분점방향이고, Y축은적도에서적경 6h 방향이고, Z축은적도의북극방향이다. 단위는천문단위 [ua] 이다. 2) 지구시 (Terrestrial Time) 로지표면에서의관측으로태양계천체들의위치를계산하여표시하는데사용하는시간체계로 TT=TAI(International Atomic Time: 원자시 )+32.184초이다. - 28 -
참조데이터 페 이 지 29/50 부록 A1. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h TT X Y Z 0 h TT X Y Z - 29 -
참조데이터 페 이 지 30/50 부록 A1. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h TT X Y Z 0 h TT X Y Z - 30 -
참조데이터 페 이 지 31/50 부록 A1. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h TT X Y Z 0 h TT X Y Z - 31 -
참조데이터 페 이 지 32/50 부록 A1. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h TT X Y Z 0 h TT X Y Z - 32 -
참조데이터 페 이 지 33/50 부록 A1. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h TT X Y Z 0 h TT X Y Z - 33 -
참조데이터 페 이 지 34/50 부록 A1. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h TT X Y Z 0 h TT X Y Z - 34 -
참조데이터 페 이 지 35/50 부록 A1. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h TT X Y Z 0 h TT X Y Z - 35 -
참조데이터 페 이 지 36/50 부록 A2. 2009 년달의황경, 황위, 적경및적위값 Astronomical Almanac KASI 황경 0 h UT 1) 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 1) 세계시 (Universal Time) 로태양의운동을평균적으로반영하는가상적인태양의일주운동 에의해측정되는시간체계이다. - 36 -
참조데이터 페 이 지 37/50 부록 A2. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) - 37 -
참조데이터 페 이 지 38/50 부록 A2. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) - 38 -
참조데이터 페 이 지 39/50 부록 A2. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) - 39 -
참조데이터 페 이 지 40/50 부록 A2. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) - 40 -
참조데이터 페 이 지 41/50 부록 A2. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) - 41 -
참조데이터 페 이 지 42/50 부록 A2. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) - 42 -
참조데이터 페 이 지 43/50 부록 A2. 계속 Astronomical Almanac KASI 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) 0 h UT 황경 황위 적경 (h min s) 적위 ( ) - 43 -
참조데이터 페 이 지 44/50 부록 B. 관측자높이별일출몰시각변화 ( 서울기준 ) B1. 고도보정에대한수학적모델식 - 고도에따른태양의출몰시각계산시에는태양의천정거리 ( ) 는 로주어진다. 여기서 h 는고도이고단위는 m 이다. 참고문헌 Seidelmann, P. K., 2006, Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, University Science Books B2. 매월 1 일의일출 몰시각의고도별보정값 해발 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월고도 [m] 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 10-0.643-0.604-0.570-0.567-0.599-0.645-0.655-0.617-0.575-0.565-0.592-0.634 20-0.910-0.854-0.806-0.801-0.847-0.912-0.926-0.872-0.814-0.799-0.837-0.897 30-1.114-1.046-0.988-0.982-1.037-1.117-1.134-1.068-0.996-0.979-1.025-1.098 40-1.286-1.208-1.140-1.134-1.198-1.290-1.310-1.234-1.151-1.130-1.183-1.267 50-1.438-1.350-1.275-1.267-1.339-1.442-1.465-1.379-1.287-1.264-1.323-1.417 100-2.032-1.909-1.803-1.792-1.895-2.041-2.072-1.951-1.820-1.787-1.870-2.003 200-2.873-2.698-2.549-2.535-2.681-2.888-2.933-2.761-2.574-2.527-2.644-2.831 300-3.516-3.304-3.122-3.105-3.284-3.538-3.594-3.383-3.153-3.095-3.238-3.466 400-4.059-3.814-3.605-3.586-3.793-4.087-4.151-3.907-3.641-3.573-3.738-4.001 500-4.536-4.263-4.030-4.009-4.242-4.572-4.643-4.369-4.071-3.995-4.178-4.472 1000-6.407-6.024-5.697-5.672-6.004-6.475-6.577-6.186-5.761-5.649-5.905-6.316 1500-7.839-7.372-6.976-6.948-7.358-7.939-8.065-7.583-7.058-6.918-7.228-7.729 2000-9.044-8.508-8.053-8.024-8.501-9.176-9.322-8.762-8.152-7.988-8.342-8.918-44 -
참조데이터 페 이 지 45/50 B3. 매월 1 일의아침 저녁시민박명시각의고도별보정값 해발고도 [m] 1 월 2 월 3 월 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월 12 월 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 10-0.620-0.589-0.565-0.573-0.618-0.679-0.692-0.641-0.585-0.564-0.580-0.612 20-0.876-0.833-0.800-0.810-0.874-0.960-0.979-0.907-0.828-0.798-0.821-0.866 30-1.073-1.020-0.979-0.992-1.070-1.176-1.200-1.111-1.014-0.977-1.005-1.061 40-1.239-1.178-1.131-1.145-1.236-1.359-1.386-1.283-1.171-1.128-1.160-1.225 50-1.385-1.317-1.264-1.281-1.382-1.519-1.549-1.435-1.309-1.262-1.297-1.369 100-1.958-1.863-1.788-1.811-1.955-2.150-2.193-2.030-1.852-1.784-1.834-1.935 200-2.768-2.633-2.528-2.562-2.766-3.043-3.104-2.873-2.620-2.523-2.593-2.736 300-3.389-3.224-3.096-3.139-3.389-3.729-3.804-3.520-3.209-3.091-3.176-3.350 400-3.912-3.723-3.575-3.624-3.915-4.309-4.395-4.066-3.706-3.569-3.666-3.867 500-4.372-4.161-3.997-4.053-4.378-4.820-4.917-4.548-4.144-3.990-4.098-4.322 1000-6.177-5.881-5.652-5.734-6.199-6.829-6.968-6.442-5.865-5.643-5.793-6.107 1500-7.560-7.199-6.921-7.025-7.599-8.377-8.549-7.898-7.187-6.912-7.092-7.474 2000-8.723-8.310-7.991-8.114-8.782-9.686-9.886-9.129-8.302-7.981-8.187-8.625 B4. 매월 1 일의아침 저녁항해박명시각의고도별보정값 해발고도 [m] 1 월 2 월 3 월 4 월 5 월 6 월 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 10-0.600-0.577-0.563-0.584-0.650-0.740-0.761-0.684-0.603-0.567-0.571-0.594 20-0.848-0.816-0.797-0.826-0.919-1.047-1.076-0.967-0.853-0.802-0.808-0.840 30-1.038-1.000-0.976-1.012-1.126-1.283-1.319-1.185-1.044-0.982-0.989-1.029 40-1.199-1.154-1.127-1.168-1.300-1.481-1.523-1.368-1.206-1.134-1.142-1.188 50-1.341-1.290-1.260-1.306-1.454-1.657-1.703-1.530-1.348-1.267-1.277-1.328 100-1.895-1.825-1.781-1.848-2.057-2.345-2.411-2.165-1.908-1.792-1.806-1.878 200-2.679-2.580-2.519-2.614-2.911-3.321-3.415-3.065-2.699-2.535-2.553-2.656 300-3.281-3.159-3.086-3.202-3.567-4.071-4.187-3.757-3.307-3.105-3.127-3.252 400-3.788-3.648-3.563-3.698-4.121-4.705-4.840-4.341-3.819-3.586-3.610-3.754 500-4.234-4.078-3.983-4.135-4.610-5.264-5.415-4.856-4.271-4.009-4.036-4.196 1000-5.983-5.764-5.633-5.852-6.530-7.467-7.684-6.883-6.047-5.671-5.706-5.930 1500-7.324-7.057-6.899-7.172-8.009-9.167-9.436-8.444-7.411-6.947-6.987-7.259 2000-8.453-8.146-7.967-8.285-9.258-10.607-10.920-9.764-8.564-8.023-8.066-8.379 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월 12 월 - 45 -
참조데이터 페 이 지 46/50 B5. 매월 1 일의월출 몰시각의고도별보정값 해발고도 [m] 1 월 2 월 3 월 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월 12 월 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 10-0.586-0.595-0.611-0.714-0.658-0.590-0.632-0.707-0.635-0.581-0.598-0.672 20-0.829-0.841-0.865-1.010-0.931-0.834-0.893-0.999-0.898-0.822-0.846-0.950 30-1.016-1.030-1.059-1.237-1.141-1.021-1.094-1.224-1.100-1.006-1.036-1.164 40-1.173-1.189-1.223-1.428-1.317-1.179-1.263-1.413-1.270-1.162-1.197-1.344 50-1.311-1.330-1.368-1.597-1.473-1.318-1.412-1.579-1.419-1.299-1.338-1.503 100-1.854-1.881-1.935-2.260-2.084-1.864-1.996-2.232-2.007-1.837-1.893-2.127 200-2.622-2.661-2.737-3.199-2.949-2.637-2.821-3.154-2.836-2.597-2.678-3.009 300-3.210-3.259-3.353-3.920-3.613-3.229-3.454-3.860-3.473-3.180-3.280-3.688 400-3.706-3.764-3.872-4.529-4.174-3.729-3.987-4.455-4.009-3.672-3.788-4.260 500-4.144-4.209-4.330-5.066-4.668-4.169-4.457-4.979-4.481-4.105-4.236-4.764 1000-5.857-5.956-6.129-7.178-6.610-5.895-6.297-7.029-6.330-5.803-5.995-6.748 1500-7.171-7.298-7.511-8.804-8.103-7.220-7.707-8.597-7.746-7.106-7.345-8.273 2000-8.279-8.430-8.678-10.179-9.365-8.337-8.894-9.916-8.939-8.203-8.485-9.562-46 -
참조데이터 페 이 지 47/50 B6. B2 B5 자료의도식화 - 47 -
참조데이터 페 이 지 48/50 부록 C. 대기굴절각에따른태양의고도별변화 C1. 고도별대기굴절각 (R) 에대한수학적모델식 (10, 1010 mbar 기준 ) - 고도 15 이상 : - 고도 15 미만 : tan (Nautical Almanac Office, 2010) (Urban and Seidelmann, 2012) 여기서, 은압력 (mbar), 는온도 ( ), 는천체의고도 이다. 참고문헌 Urban S. E. and Seidelmann P. K., 2012, Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, University Science Books Nautical Almanac Office, 2010, The Astronomical Almanac for the Year 2011 and Its Companion, Dept. of the Navy, USA (NAO 2010) C2. 고도별대기굴절각 (R) 의보정값 (10, 1010 mbar 기준 ) 고도 00 10 20 30 40 50 60 70 80 고도 대기굴절각 [ ] 0 34.1 5.3 2.7 1.7 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 1 24.1 4.8 2.5 1.6 1.1 0.8 0.5 0.3 0.2 2 18.1 4.4 2.4 1.5 1.1 0.8 0.5 0.3 0.1 3 14.3 4.1 2.3 1.5 1.0 0.7 0.5 0.3 0.1 4 11.7 3.8 2.2 1.4 1.0 0.7 0.5 0.3 0.1 5 9.8 3.6 2.1 1.4 1.0 0.7 0.5 0.3 0.1 6 8.4 3.4 2.0 1.3 0.9 0.7 0.4 0.2 0.1 7 7.3 3.2 1.9 1.3 0.9 0.6 0.4 0.2 0.1 8 6.5 3.0 1.8 1.2 0.9 0.6 0.4 0.2 0.0 9 5.8 2.8 1.7 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 10 5.3 2.7 1.7 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 * 표 2에서가로의각열은고도가 10 씩증가하고, 세로의각행은고도가 1 씩증가한다. 가로축의고도와세 로축의고도가서로교차하는곳이두고도의합에서의대기굴절각이다. - 48 -
참조데이터 페 이 지 49/50 C3. 고도 0 ~15 별대기굴절각의도식화 (10, 1010 mbar 기준 ) C4. 고도 15 ~90 별대기굴절각의도식화 (10, 1010 mbar 기준 ) - 49 -
참조데이터 페 이 지 50/50 C5. 한국의기온과대기압에따른대기굴절각에따른태양의고도의불확도 기상청에서제공한자료에따르면우리나라에서의최고 최저기온은각각 40 (1942년 8월 1일대구 ), -32.6 (1981년 1월 5일양평 ) 이며, 최고 최저기압은각각 1047.8 mbar (1985년 12월 21일대관령 ), 949.6 mbar(2006년 9월 21일문경 ) 이다. C2~C4에제시된대기굴절각은기온 10, 압력 1010.0 mbar를기준으로한다. 이기준에대한한국의최고 최저기온, 최고 최저기압에서의대기굴절각의차이는다음두그림과같다. 기준기온 기압에대한타기온 기압에서의고도별 (0 ~15 ) 대기굴절각의차이 기준기온 기압에대한타기온 기압에서의고도별 (15 ~90 ) 대기굴절각의차이 태양의고도가 0 대기굴절각 34 에대해온도에의해서는최고 ±6, 압력에의해서는 최고 ±2 의차이가난다. 한편태양의고도가 10 이상에서는대기굴절각에의한보정량이 1 을넘지않는다. - 50 -