계산 방법
- 바늘 각도 = 위도: 바늘의 비스듬한 변을 지구 자전축과 나란하게(정북을 향해 위도만큼 기울여) 세우면 해 그림자가 1년 내내 같은 시간선 위에 떨어져요.
- 시간선: 정오선에서 잰 각 θ는 tan θ = sin(위도) × tan(시간각)으로 구해요. 시간각은 정오에서 1시간마다 15°예요.
- 경도 보정: '시계 시각에 맞추기'는 시간각에 (경도 − 135°)를 더해 그려요. 서울은 −8°쯤이라 시간선 전체가 약 32분만큼 돌아가요.
- 균시차: 지구 궤도가 타원이고 자전축이 기울어 해시계는 날짜에 따라 시계보다 최대 약 16분 빠르거나 14분 늦어요. 오늘의 값은 미국 해양대기청(NOAA) 태양 계산식으로 구해요.
서울 해시계 시간선 각도
| 시각 | 태양시(교과서식) | 시계 시각(경도 보정) |
|---|---|---|
| 6시 | −90.0° | −103.0° |
| 7시 | −66.3° | −78.6° |
| 8시 | −46.6° | −56.5° |
| 9시 | −31.4° | −39.0° |
| 10시 | −19.4° | −25.5° |
| 11시 | −9.3° | −14.5° |
| 12시 | 0.0° | −4.9° |
| 13시 | +9.3° | +4.3° |
| 14시 | +19.4° | +13.8° |
| 15시 | +31.4° | +24.7° |
| 16시 | +46.6° | +37.9° |
| 17시 | +66.3° | +55.1° |
| 18시 | +90.0° | +77.0° |
정오선(정북)에서 잰 각이에요. − 는 정오선 왼쪽(서쪽, 오전), + 는 오른쪽(동쪽, 오후). 서울 북위 37.57°·동경 126.98° 기준이에요.
자주 묻는 질문
해시계 바늘은 몇 도로 세워야 하나요?
바늘(그노몬)의 비스듬한 변이 땅과 이루는 각을 그 지역의 위도와 같게 하고 그 변이 정북을 가리키게 세워요. 서울은 약 37.6°, 대전 36.4°, 부산 35.2°, 제주 33.5°예요. 그러면 바늘이 지구 자전축과 나란해져 1년 내내 같은 시간선으로 시각을 읽을 수 있어요.
시간선 각도는 어떻게 구하나요?
수평 해시계에서 정오선(정북 방향)과 각 시간선 사이의 각 θ는 tan θ = sin(위도) × tan(15° × 정오에서 떨어진 시간)으로 구해요. 서울(북위 37.6°)이면 태양시 1시·11시 선이 정오선에서 9.3°, 3시·9시 선이 31.4°, 6시·18시 선은 정확히 90°예요.
해시계가 시계와 안 맞는 이유는?
두 가지예요. 첫째, 한국 표준시는 동경 135°의 시각이라 서울(동경 127°)의 해는 약 32분 늦게 움직여요. 이 계산기의 '시계 시각에 맞추기'를 고르면 이만큼 시간선을 돌려 그려요. 둘째, 균시차 때문에 날짜에 따라 해시계가 시계보다 최대 약 16분 빠르거나 14분 늦어요. 오늘의 차이는 결과에 함께 보여 줘요.
정북은 어떻게 찾나요?
가장 쉬운 방법은 그 지역의 '진짜 정오'(남중 시각)에 땅에 수직으로 세운 막대의 그림자를 보는 거예요. 그 순간 그림자가 정확히 정북을 가리켜요. 나침반은 자북을 가리켜 정북과 몇 도 어긋나니 그대로 쓰지 마세요. 오늘의 남중 시각은 결과에 함께 보여 줘요.
인쇄는 어떻게 하나요?
결과 아래 '문자판·바늘 인쇄'를 누르면 문자판과 바늘 본만 A4 한 장에 인쇄돼요. 문자판의 정오선을 정북으로 맞추고 바늘 본을 두꺼운 종이에 옮겨 오린 뒤 비스듬한 변이 북쪽 위를 향하도록 정오선 위에 세우세요.
날짜별 남중 시각과 남중고도는 우리 동네 진짜 정오에서 볼 수 있어요.