개기일식

개기일식은 태양-달-지구 순서로 배열될 때 달이 태양을 완전히 가리는 현상이다(그림 1과 2 참조 참조). 태양과 달이 완전히 겹쳐졌으나 달의 시직경이 태양의 시직경보다 작아 태양면 전부를 가리지 못해 반지 모양으로 가려지면 금환식 또는 금환일식이라고 한다. 개기일식의 경우 태양의 광구에서 나오는 강한 빛이 가려지기 때문에 평소에 맨눈으로 볼 수 없던 홍염이나 채층, 코로나를 관측할 수 있다.

개기일식은 달의 본그림자(umbra)가 놓이는 지역에 있는 관측자에게 나타난다. 달의 본그림자의 바깥쪽에 있는 반그림자(penumbra) 부분에서 보면 달의 중심이 태양의 중심과 어듯나 있게 되어 부분일식으로 보인다.

그림 1. 태양-달-지구 순서로 배열될 때 개기일식이 나타나는 지역과 부분일식이 나타나는 지역. 태양의 본그림자가 놓이는 지역에서 개기일식을 관측할 수 있다. 한편 달까지의 거리가 멀어, 본그림자의 꼭짓점이 지구에 도달하지 않으면 그 연장선 상에 놓인 지역에서 금환식을 관찰하게 된다. (출처: 장헌영/이지원/한국천문학회)

그림 2. 2017년 8월 22일 미국 서부 태평양 해안부터 동부 대서양 해안까지 90분 동안 대륙을 가로지르며 진행된 개기일식. (출처: )

목차

일식이 진행되는 동안 달의 그림자는 지구 표면 위를 서쪽에서 동쪽으로 이동하며, 지구상 관측자 관점에서 일식이 진행되는 동안 태양은 오른쪽부터 가려진다(그림 3 참조). 진행에 따른 용어는 다음과 같다:

그림 3. 개기일식이 진행되는 과정. (출처: 장헌영/이지원/한국천문학회)

1919년 5월 29일 있었던 개기일식 때 영국의 천문학자 에딩턴(Authur Eddington)이 이끄는 원정대는 일식 순간에 촬영한 황소자리 별들의 위치를 평소 때와 비교하여 아인슈타인(Albert Einstein)의 일반상대성이론(theory of general relativity)이 중력렌즈(gravitational lens) 효과를 정확하게 예측했다고 증명했다(그림 4 참조). 1784년에 캐빈디시(Henry Cavendish)와 1804년에 쏠트너(Johann Georg von Soldner)가 뉴턴의 고전 역학에 기반하여 예측한 값의 절반 정도 되는 값을 아인슈타인이 예측하였는데, 결과적으로 일반상대성이론이 태양의 중력을 보다 정확하게 설명하고 있다는 증거가 되었다. 이 결과는 1922년에 릭 천문대(Lick Observatory)와 1953년 여키스 천문대(Yerkes Observatory), 1973년 텍사스대학교 과학자 등, 여러 차례 검증되었다.

그림 4. 에딩턴이 1919년에 촬영한 일식 사진 원본. (출처: )

조선 고종 24년인 1887년 8월 19일에 함경북도 최북단 부분에서 개기일식이 있었고, 남한 지역으로 따지면 최근 개기일식은 조선 철종 3년인 1852년 12월 11일에 있었다. 1948년 5월 9일에 금환식이 있었으나 최대식분이 99.99%이어서 거의 개기일식으로 보였을 수도 있다. 따라서, 우리나라에서는 130년간 개기일식이 없었고, 70년간 금환일식이 없었던 셈이다.

21세기에 한반도에서 관측 가능한 개기일식은 2035년 9월 2일과 2063년 8월 24일에 있을 예정이며, 금환식은 2041년 10월 25일과 2095년 11월 27일에 있을 예정이다. 2035년 개기일식은 원산, 평양 등 북한 지역에서만 관측이 가능하며, 강원도 고성군 거진읍 이북 지역에서 1분 35초간 관측이 가능하다고 한다. 2063년 일식 역시 함경북도 최북단에서만 관측 가능하다. 2041년 금환식은 함흥 주변 지역과 독도에서만 관측이 가능하다고 하는데, 일식이 있는 10월 25일은 독도의 날이다.

정리하면 아래 표와 같다: