천체의 궤도 운동 주기 분석을 통한 명량대첩 당시의 명량수도 조류 상태에 관한 연구 A Study on the Tidal Current State of Myeongnyang Strait on the Date of Myeongnyang Sea Battle, by Orbital Period of Celestial Body원문보기
명량대첩(鳴梁大捷)은 1597년 음력 9월 16일(양력 10월 25일) 정유재란 당시 충무공 이순신의 지휘를 받는 조선 수군 전함 13척이 일본 수군 전함 133척을 물리친 세계 해전사에 빛나는 전투이며, 정유재란의 판도를 바꾼 대첩이다. 이충무공은 13척의 조선 수군 전선으로 수백 척의 적선을 대적하는 데에 있어서, 명량수도의 좁은 지형과 독특한 조류를 이용하고자 하여 9월 15일에 해남 우수영으로 진영을 옮긴 다음 날에 명량해협에서 적선을 맞이하였다. 본 연구에서는 명량대첩 당시에 조 일 양국 수군의 전함 기동에 큰 영향을 준 명량해협의 조류 상태를 추산하기 위한 분석을 수행하였다. 연구에 있어서는 평형조석론(equilibrium theory of tide)과 동력학적 조석론(dynamical theory of tide)을 기반으로 하여, 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일하게 되는 회귀시점을 천체 운동의 주기를 분석함으로써 계산하였다. 그리고 그 회귀시점에 대하여 조화분석법으로 계산한 조석 자료를 적용하는 방법으로 명량대첩 당시의 조류 상태를 추산하였다. 그 결과, 명량수도의 조류는 새벽 06시 36분에 전류해서 북서쪽으로 흐르기 시작하여 09시30분에 최대 유속인 8.3노트에 이르렀고, 12시 48분에 다시 남동쪽으로 전류하여 16시 12분에 최대 유속인 9.9노트에 도달한 다음, 19시 06분에 북서쪽으로 다시 전류하였다고 판단할 수가 있었다.
명량대첩(鳴梁大捷)은 1597년 음력 9월 16일(양력 10월 25일) 정유재란 당시 충무공 이순신의 지휘를 받는 조선 수군 전함 13척이 일본 수군 전함 133척을 물리친 세계 해전사에 빛나는 전투이며, 정유재란의 판도를 바꾼 대첩이다. 이충무공은 13척의 조선 수군 전선으로 수백 척의 적선을 대적하는 데에 있어서, 명량수도의 좁은 지형과 독특한 조류를 이용하고자 하여 9월 15일에 해남 우수영으로 진영을 옮긴 다음 날에 명량해협에서 적선을 맞이하였다. 본 연구에서는 명량대첩 당시에 조 일 양국 수군의 전함 기동에 큰 영향을 준 명량해협의 조류 상태를 추산하기 위한 분석을 수행하였다. 연구에 있어서는 평형조석론(equilibrium theory of tide)과 동력학적 조석론(dynamical theory of tide)을 기반으로 하여, 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일하게 되는 회귀시점을 천체 운동의 주기를 분석함으로써 계산하였다. 그리고 그 회귀시점에 대하여 조화분석법으로 계산한 조석 자료를 적용하는 방법으로 명량대첩 당시의 조류 상태를 추산하였다. 그 결과, 명량수도의 조류는 새벽 06시 36분에 전류해서 북서쪽으로 흐르기 시작하여 09시30분에 최대 유속인 8.3노트에 이르렀고, 12시 48분에 다시 남동쪽으로 전류하여 16시 12분에 최대 유속인 9.9노트에 도달한 다음, 19시 06분에 북서쪽으로 다시 전류하였다고 판단할 수가 있었다.
Miraculous victory of Myeongnyang sea battle turned the tide of the Joseon's entire war against Japan and it is regarded as one of the most remarkable sea victories in the world history. In the sea battle of Myeongnyang, on September 16, 1597(lunar calender), the Joseon navy with 13 battle ships, le...
Miraculous victory of Myeongnyang sea battle turned the tide of the Joseon's entire war against Japan and it is regarded as one of the most remarkable sea victories in the world history. In the sea battle of Myeongnyang, on September 16, 1597(lunar calender), the Joseon navy with 13 battle ships, led by Admiral Yi Sun-sin, won the Japanese navy with their fleet of 133 warships. There were several reasons why Admiral Yi decided on this location for battle. Myeongnyang strait is so narrow and had currents so powerful that many ships could not pass strait simultaneously. Therefore, despite being vastly outnumbered, Admiral Yi used terrain and tidal current advantage to defeat Japanese navy's numerical advantage. In order to find out the tidal state of Myeongnyang strait on September 16, 1597, topological phase of sun and moon was studied by orbital period of earth and moon. The tidal state of Myeongnyang strait on September 16, 1597 is estimated based on the theories of tide and tide tables. As a result of this study, time of slack water were found to be 0636, 1248, 1906 and time/speed of maximum tidal current were found to be 0930/8.3kts(NW), 1612/9.9kts(SE).
Miraculous victory of Myeongnyang sea battle turned the tide of the Joseon's entire war against Japan and it is regarded as one of the most remarkable sea victories in the world history. In the sea battle of Myeongnyang, on September 16, 1597(lunar calender), the Joseon navy with 13 battle ships, led by Admiral Yi Sun-sin, won the Japanese navy with their fleet of 133 warships. There were several reasons why Admiral Yi decided on this location for battle. Myeongnyang strait is so narrow and had currents so powerful that many ships could not pass strait simultaneously. Therefore, despite being vastly outnumbered, Admiral Yi used terrain and tidal current advantage to defeat Japanese navy's numerical advantage. In order to find out the tidal state of Myeongnyang strait on September 16, 1597, topological phase of sun and moon was studied by orbital period of earth and moon. The tidal state of Myeongnyang strait on September 16, 1597 is estimated based on the theories of tide and tide tables. As a result of this study, time of slack water were found to be 0636, 1248, 1906 and time/speed of maximum tidal current were found to be 0930/8.3kts(NW), 1612/9.9kts(SE).
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문제 정의
1597년 10월 25일(음 9.16)에 명량수도(진도수도)에서 일어난 명량대첩 당시의 승리 요인 중 하나로 거론되는 조류의 상태에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 평형조석론 (equilibrium theory of tide)과 동력학적조석론(dynamical theory of tide)을 이론적인 근거로 삼아, 지구에 대한 천체 (달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일 하게 되는(태양과 달의 적경, 적위, 거리가 각각 명량대첩 당시의 적경, 적위, 거리로 회귀하는) 회귀주기를 계산하였다.
명량대첩에 영향을 준 여러 요인 중 명량수도의 지형과 조류 특성도 중요하게 거론되는데, 주지하는 바와 같이 명량수도(진도수도)의 조류는 세계적으로도 그 세기가 유명하다. 본 연구에서는 명량대첩 당시에 조ㆍ일 양국 수군의 전함 기동에 큰 영향을 주어 해전의 승패에도 중요한 요소로 작용한 당시의 조류 상태를 추산하기 위한 분석을 수행하였다. 분석에 있어서는 고전적인 조석이론인 평형조석론(平衡潮汐論 ; equilibrium theory of tide)과 동력학적 조석론(動力學的潮汐論, dynamical theory of tide)에 이론적인 근거를 두어(Pinet, 2003), 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일하게 회귀하는 회귀시점을 천체 운동의 주기에 근거한 추론을 통하여 계산하였다.
이 연구에서 태양과 달의 위상이 각각 원래의 위상으로 회귀하는 주기(회귀주기)를 계산하는 데에 사용한 다섯 가지의 천체 운행 주기에 대하여 간단히 기술한다.
제안 방법
태양과 달의 위상이 원래의 위상으로 회귀하는 주기(회귀주기)를 계산하는 것은 위의 다섯 가지 주기에 대하여 이러한 계산을 계속하는 것이될 것이다. 그런데 이와 같은 계산을 오랜 기간에 대하여 행하는 것은 용이한 일이 아니며, 실용적이지도 않으므로 본 연구에서는 기존에 알려진 식주기(蝕週期 : eclipse cycle)에 관한 자료를 일부 활용하였다.(Universiteit Utrecht, 2014) 지구상의 어느 특정한 지점에 있어서 조석이 일어나는 조시가 같은 시각으로 회귀하는 주기를 결정하는 데에는 삭망주기> 교점주기 > 근점주기의 순으로 큰 영향을 주므로 Table 1에서 유용한 경우를 추출하면 제 5, 6, 11, 12행의 경우가 될 것이다.
16)에 명량수도(진도수도)에서 일어난 명량대첩 당시의 승리 요인 중 하나로 거론되는 조류의 상태에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 평형조석론 (equilibrium theory of tide)과 동력학적조석론(dynamical theory of tide)을 이론적인 근거로 삼아, 지구에 대한 천체 (달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일 하게 되는(태양과 달의 적경, 적위, 거리가 각각 명량대첩 당시의 적경, 적위, 거리로 회귀하는) 회귀주기를 계산하였다. 이를 위하여 지구와 달의 궤도 운동을 분석, 이용 가능한 주기를 추출하였는데, 이에는 달의 교점월, 근점월, 삭망월, 백도 세차 주기가 포함되고, 또한 태양의 겉보기 운동 주기인 태양년(회귀년)이 포함된다.
본 연구에서는 명량대첩 당시에 조ㆍ일 양국 수군의 전함 기동에 큰 영향을 주어 해전의 승패에도 중요한 요소로 작용한 당시의 조류 상태를 추산하기 위한 분석을 수행하였다. 분석에 있어서는 고전적인 조석이론인 평형조석론(平衡潮汐論 ; equilibrium theory of tide)과 동력학적 조석론(動力學的潮汐論, dynamical theory of tide)에 이론적인 근거를 두어(Pinet, 2003), 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일하게 회귀하는 회귀시점을 천체 운동의 주기에 근거한 추론을 통하여 계산하였다. 그리고 그 회귀시점에 대하여 현재 사용되고 있는 방법인 조화분석법(KHOA, 2014)으로 계산한 조석 자료를 적용하는 방법으로 당시의 조류 상태를 추산하였다.
약 40여년의 기간에 대하여 세 가지의 주기에 대하여 각각 정수를 곱한 이후에 그 평균치의 ±3.0일의 범위 이내에서 각 수치가 서로 근접하는 경우를 추출하였다.
즉, 과거의 어떤 특정한 時点(A시점 : 이 연구에서는 명량대첩이 일어난 1597년 음력 9월 16일)에서 태양의 적경, 적위, 거리를 각각 λas , Las , Das 또한 달의 적경, 적위, 거리를 각각 λam, Lam, Dam 이라 하고, 다른 한 時点(B시점 : 이 연구에서는 1969년 음력 9월 15일)에서 태양의 적경, 적위, 거리를 각각 λbs, Lbs, Dbs 또한 달의 적경, 적위, 거리를 각각 λbm, Lbm, Dbm 이라 할 때에, λas = λbs, Las = Lbs, Das = Dbs 이고, λam = λbm, Lam = Lbm, Dam = Dbm일 경우에 지구상의 특정한 地点에서 A시점과 B시점에 있어서의 조석 현상은 동일할 것이다. 이 연구에서는 명량대첩이 일어난 1597년 음력 9월 16일에 있어서의 위상과 동일하게 달, 태양의 위상이 회귀하는 시점을 계산하고, 그 시점의 명량해협에 대하여 현대의 조석 예보 방법으로 계산한 조석 자료를 참조 하여 명량대첩 당시의 조석 현황을 추산하였다. B시점이 어느 점인가 하는 문제는 천체의 궤도 운행의 주기에 근거하여 계산함으로써 해결하였다.
대상 데이터
그런데 벽파진에 대하여 조석 예보가 실시된 것은 1984년부터이므로 1969년에 대한 조석 사항은 위에서 얻은 결과와 1987, 1988, 2005년도의 벽파진 조석표를 참고하여 산출하였다. 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩이 일어난 날인 1597년 10월 25일(음 9월 16일)의 위상과 동일한 것으로 판단되는 1969년 10월 25일(음 9월 15일)에 대한 벽파진의 조석 추정치는 표의 음영된 난에 기록된 바와 같다.
이론/모형
분석에 있어서는 고전적인 조석이론인 평형조석론(平衡潮汐論 ; equilibrium theory of tide)과 동력학적 조석론(動力學的潮汐論, dynamical theory of tide)에 이론적인 근거를 두어(Pinet, 2003), 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일하게 회귀하는 회귀시점을 천체 운동의 주기에 근거한 추론을 통하여 계산하였다. 그리고 그 회귀시점에 대하여 현재 사용되고 있는 방법인 조화분석법(KHOA, 2014)으로 계산한 조석 자료를 적용하는 방법으로 당시의 조류 상태를 추산하였다.
성능/효과
Table 3에서 각 경과일수에 대한 제주항의 조석(조시, 조고) 재현성을 검증해 본 결과, 천체의 적위 및 거리에 큰 영향을 받는 조고에는 상당한 오차가 포함되어 재현성이 낮은 것으로 판단할 수가 있으며, 천체의 적경 및 상대적인 위상차에 영향을 받는 조시의 재현성은 상당히 정확한 재현성을 보였는데, 그 정확도는 경과일수 6585.32일(18.0300년) > 6939.69일(19.0002년) > 12816.28일(35.0898년) > 13170.64일(36.0600년) > 19755.96일(54.0900년) 순으로 정확한 재현성을 보임을알 수가 있다.
이를 위하여 지구와 달의 궤도 운동을 분석, 이용 가능한 주기를 추출하였는데, 이에는 달의 교점월, 근점월, 삭망월, 백도 세차 주기가 포함되고, 또한 태양의 겉보기 운동 주기인 태양년(회귀년)이 포함된다. 계산 결과 6585.32일(18.0300년), 6939.69일(19.0002년)의 주기를 적용하면 오차 10분 이내의 정확도로 조시를 예측할 수 있을 것으로 판단되 었으며, 지구를 기준으로 하여 태양과 달의 위상이 원래의 위상과 같아지는 회기주기는 135870.20일(372.0003태양년 : Gregoriana 식주기) 임을 알 수가 있었다. 이에 따라서 태양, 달의 위상이 명량대첩 당시와 동일하게 되는 회귀시점을 계산한 결과, 회귀시점은 1969년 10월 25일인 것으로 판단되었다.
이에 따라서 태양, 달의 위상이 명량대첩 당시와 동일하게 되는 회귀시점을 계산한 결과, 회귀시점은 1969년 10월 25일인 것으로 판단되었다. 그리고 그 회귀시점에 대하여 조화분석법으로 계산한 조석 자료를 적용하여 명량대첩 당시의 조류 상태를 추산한결과, 명량수도의 조류는 새벽 06시 36분에 전류하여 북서쪽으로(일본 수군이 있는 쪽으로부터 조선 수군이 있는 쪽으로) 흐르기 시작하여 09시 30분에 최대유속인 8.3노트에 이르렀고, 이어서 12시 48분에 전류하여 남동쪽으로 흐르기 시작하여 16시 12분에 최대유속인 9.9노트에 도달한 다음, 19시 06분에 다시 북서쪽으로 전류하였다고 판단할 수가 있었다.
그리하여 Table 1에서 구한 주기와 이미 알려진 식주기를 조합하여 여러 가지의 경과일수(laps time)를 산출하고, 이를 위에서 기술한 다섯 가지의 주기로 나눈 결과가 정수에 가장 근접하는 경우를 추출하면 Table 2의 제 1, 2, 4, 6, 7행이 된다. 표에서 알 수있는 바와 같이, 제 1, 2, 4, 6, 7행의 다섯 가지 경과일수 중 제 6행의 경과일수인 135870.2일(Gregoriana 식주기)이 가장 완전한 회기주기임을 알 수가 있으므로, 지구를 기준으로 하여, 태양과 달의 위상이 원래의 위상과 같아지는 회기주기는 135870.2일(372.0003태양년) 임을 알 수가 있다.
Table 6 에 벽파진의 고(저)조시와 명량수도의 전류시를 비교하여 보였다. 표에서 음영된 란에 나와 있는 수치는 추산치이고, 나머지는 실제 예보치인데, 추산치와 예보치 사이의 오차는 5분 이내로서 거의 정확한 추산이 이루어졌음을 알 수가 있다. 즉, 명량대첩이 이루어진 1597년 10월 25일 (음 9.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
명량대첩이란 무엇인가?
명량대첩(鳴梁大捷)은 1597년 음력 9월 16일(양력 10월 25일) 정유재란 당시 충무공 이순신의 지휘를 받는 조선 수군 전함 13척이 일본 수군 전함 133척을 물리친 세계 해전사에 빛나는 전투이며, 정유재란의 판도를 바꾼 대첩이다. 이충무공은 13척의 조선 수군 전선으로 수백 척의 적선을 대적하는 데에 있어서, 명량수도의 좁은 지형과 독특한 조류를 이용하고자 하여 9월 15일에 해남 우수영으로 진영을 옮긴 다음 날에 명량해협에서 적선을 맞이하였다.
조석(潮汐)은 무엇인가?
조석은 태양과 달이 지구상의 해수에 미치는 인력에 의해서 일어나는 것이 대부분이기 때문에 천문조석(天文潮汐 : astronomical tides)이라 칭하기도 한다. 천체가 조석을 일으키는 힘인 기조력의 크기는 지구 중심으로부터 조석을 일으키는 각 천체의 중심까지 거리의 3승에 반비례하고 각 천체의 질량에 비례한다.
참고문헌 (11)
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Pinet P. R.(2003), Invitation to Oceanography 3rd. Ed., Jones and Bartlett Publishers, pp. 260-271.
Rama, C. M. M(2014), "Orbital Spin: A Ne Hypothesis to Explain Precession of Equinox-The Third Motion of Earth", International Journal of Astronomy and Astrophysics, 2014/4, pp. 20-28.
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