달의 위상과 일식·월식은 왜 다를까

모형이 보여 주는 것

달의 위상은 태양이 비추는 달의 절반 가운데 지구에서 보이는 부분이 달라져 생깁니다. 일식과 월식은 태양과 지구, 달이 궤도 교점 부근에서 나란히 놓일 때 생깁니다. 초승달의 어두운 부분은 지구 그림자가 아니라 달의 밤인 쪽입니다.

며칠 저녁 이어서 달을 보면 모양이 바뀝니다. 해가 진 서쪽 하늘에 가는 눈썹 같던 달이 일주일 뒤에는 반달이 되고, 또 일주일이 지나면 해 질 무렵 동쪽에서 둥근 보름달이 떠오릅니다. 달 자체는 그대로입니다. 바뀌는 것은 태양과 지구, 달이 이루는 각도이고, 이 전시에서는 그 각도를 날짜 슬라이더로 움직여 볼 수 있습니다.

모형은 지구와 함께 태양 둘레를 도는 틀에서 그렸기 때문에 태양이 늘 왼쪽에 있습니다. 지구는 날짜와 시각에 맞게 돌려 놓았습니다. 자전축이 23.44° 기울어 있고, 태양을 향한 쪽이 그 시각에 낮인 지역입니다. 달은 지구가 자전하는 방향과 같은 쪽으로 지구를 돕니다. 북극 위에서 내려다보면 시계 반대 방향입니다.

오른쪽 아래의 작은 창은 북반구에서 북쪽을 위로 두고 본 달의 모습입니다. 3D 모형과 같은 태양 방향, 같은 달 위치로 그리므로 날짜를 움직이면 둘이 함께 바뀝니다. 왼쪽 위 표에는 날짜, 위상 이름, 월령(일), 밝게 보이는 비율, 달이 황도면에서 얼마나 위나 아래에 있는지, 가장 가까운 삭이나 망에 식이 일어나는지가 나옵니다.

달에 위상이 생기는 까닭

태양은 언제나 달의 절반을 비춥니다. 한 달 내내 그렇고, 삭인 날에도 마찬가지입니다. 그날은 밝은 절반이 지구 반대쪽을 향하고 있을 뿐입니다. 위상은 그 밝은 절반이 지구에서 얼마나 보이느냐의 문제입니다.

달이 지구와 태양 사이에 있으면 우리는 달의 밤인 쪽을 보게 됩니다. 이것이 삭이고, 달은 햇빛에 묻혀 보이지 않습니다. 일주일 뒤 달은 궤도를 4분의 1 돌아 있습니다. 이제 밝은 절반을 옆에서 보므로 원반의 절반이 밝습니다. 이것이 상현입니다. 다시 일주일이 지나면 달은 지구를 사이에 두고 태양 반대편에 가 있고, 우리는 밝은 절반을 정면으로 봅니다. 보름달(망)입니다. 그다음 일주일 뒤에는 반대쪽 절반이 밝은 하현이 옵니다.

여기서 중요한 각은 이각입니다. 지구에서 본 달과 태양 사이의 각도이고, 이각을 E라 하면 원반에서 밝게 보이는 비율은

k = (1 − cos E) / 2

입니다. E가 0°이면 0, 90°이면 0.5, 180°이면 1이 됩니다. 무대 왼쪽 위 표의 밝은 부분 값이 이 식으로 나옵니다.

한 달이 두 가지인 까닭: 27.32일과 29.53일

별 방향을 켜면 초록 화살표가 별자리 사이의 한 지점을 가리킵니다. 시계를 돌리고 날짜를 세어 보면 달은 27.32일 만에 화살표로 돌아옵니다. 별을 기준으로 한 바퀴 도는 이 시간을 항성월이라고 합니다.

그런데 그때 달의 모양은 처음과 다릅니다. 27.32일 동안 지구도 공전 궤도를 따라 약 27° 움직였으므로 태양이 보이는 방향이 바뀌었습니다. 달이 다시 태양과 줄을 서려면 2.2일쯤 더 돌아야 합니다. 삭에서 다음 삭까지의 이 시간이 삭망월이고 평균 29.53일입니다. 두 값은 1년의 길이로 이어져 있습니다.

1 / 27.3217 = 1 / 29.5306 + 1 / 365.2564

계산하면 27.3217일이 나오고, NASA 달 자료표의 값과 같습니다. 위상은 태양의 위치에 따라 정해지므로 달력은 삭망월을 따릅니다.

이 전시가 위상을 계산하는 방법

모형은 이미 알려진 삭 하나, 2000년 1월 6일 18시 14분(UTC, 율리우스일 2451550.2597)에서 출발해 평균 삭망월 29.530588853일을 셉니다. 달의 나이인 월령은

월령 = (JD − 2451550.2597) mod 29.530588853

이고, 이각은 E = 360° × 월령 / 29.530588853입니다. 태양의 방향은 미국 해군천문대가 제시한 태양 평균 황경 근사식 L = 280.459° + 0.98564736° × D에서 얻습니다. D는 2000년 1월 1일 12시부터 지난 날수입니다. 달의 황경은 L + E입니다.

오늘 값으로 검산해 보겠습니다. 2026년 10월 16일 한국 시간 12시(UTC 03:00, JD 2461329.625)는 기준일에서 삭망월 331.16번이 지난 때이므로 월령은 4.74일입니다. E는 57.8°, k는 23%입니다. 같은 시각 NASA의 2026년 시간별 달 자료는 밝은 부분 26.9%, 월령 5.47일입니다. 미국 해군천문대는 실제 삭을 2026년 10월 10일 15시 50분(UTC)으로 발표했고, 한국천문연구원 음양력 자료는 2026년 10월 16일을 음력 9월 6일, 월령 5.8일로 적고 있습니다. 오늘 모형은 실제보다 약 17시간 늦습니다.

이 정도가 예상해야 하는 오차입니다. 미국 해군천문대가 2026년 9월부터 2028년 8월까지 발표한 삭, 상현, 망, 하현 99개와 비교하면 모형의 시각은 실제보다 최대 14시간 이르거나 22시간 늦습니다. 삭만 보면 10시간 이르거나 17시간 늦은 범위입니다. 2026년의 8,760시간 전체에서 밝은 부분 비율은 NASA 표와 평균 2.6%포인트, 많아야 8.6%포인트 다릅니다.

오차가 생기는 까닭은 두 궤도가 원이 아니기 때문입니다. 달 궤도의 이심률은 0.0549라서 근지점 근처에서는 빨라지고 원지점 근처에서는 느려집니다. 그래서 실제 위치가 평균 위치보다 6° 넘게 앞서거나 뒤처질 수 있습니다. 지구 궤도도 태양의 위치에 1.9°까지 차이를 보탭니다. 달과 태양의 상대 운동이 하루 12.2°이므로 몇 도의 차이는 반나절에 해당합니다. 달력이나 촬영 계획에는 발표된 표를 쓰는 편이 맞습니다. 위상이 왜 이런 순서로 바뀌는지 보는 데에는 평균 삭망월로 충분합니다.

일식이 매달 일어나지 않는 까닭

달이 29.5일마다 지구와 태양 사이를 지나간다면 왜 일식은 드물까요? 실제 기울기 5.14°를 켜고 궤도를 거의 옆에서 보세요. 달의 궤도는 지구 공전 궤도면인 황도면에 5.145° 기울어 있습니다. 그래서 삭 때 달은 대개 태양의 위나 아래로 비껴 지나가고, 망 때는 지구 그림자의 위나 아래로 지나갑니다.

달 궤도는 황도면을 두 점에서 뚫고 지나갑니다. 이 두 점이 교점입니다. 식이 일어나려면 삭이나 망이 교점 가까이에서 일어나야 합니다. 모형은 평균 거리로 각도를 따집니다. 삭 때 달이 태양에서 1.48°보다 가까우면 지구 어딘가에서 일식이 보이고, 망 때 달이 지구 그림자 중심에서 0.96°보다 가까우면 본그림자에 걸리는 월식이 됩니다. 황도면에서 달의 높이는 5.145° × sin F이므로(F는 승교점에서 잰 각도) 이 조건은 다음과 같이 바뀝니다.

• 종류와 상관없이 일식이 생기려면 태양이 교점에서 16.7° 안에 있어야 합니다.
• 본그림자 월식은 10.8° 안이어야 합니다.
• 개기월식은 4.9° 안이어야 합니다.

태양은 교점에 대해 하루 1.04°씩 움직이므로 일식이 가능한 기간은 약 32일입니다. 삭망월보다 길어서 태양이 교점을 지날 때마다 일식이 적어도 한 번은 일어납니다. 본그림자 월식이 가능한 기간은 약 21일이라서 반영월식만 있고 지나가는 해도 있습니다. 2027년이 그런 해입니다.

교점도 가만히 있지 않습니다. 교점선은 18.6년에 한 바퀴씩 거꾸로 돌기 때문에 태양이 같은 교점으로 돌아오는 데 346.62일이 걸립니다. 이것을 식년이라고 합니다. 식이 일어나는 시기는 약 173일 간격으로 오고, 해마다 달력에서 19일쯤 앞당겨집니다. 모형의 6단계가 2027년 7월 18일 보름, 교점선이 태양을 향한 때의 모습입니다.

일식: 본그림자와 반그림자

태양은 달보다 지름이 약 400배 크고 거리는 약 389배 멉니다. 그래서 평균 거리에서 태양은 0.533°, 달은 0.518°로 하늘에서 거의 같은 크기로 보입니다. 이렇게 크기가 거의 맞아떨어지기 때문에 달 그림자는 가늘고 긴 원뿔이 됩니다.

태양이 완전히 가려지는 그림자의 안쪽이 본그림자입니다. 길이는 달의 반지름에 태양까지의 거리를 곱하고 두 반지름의 차로 나눈 값으로, 1,737.4 × 149,600,000 / (696,000 − 1,737.4) ≈ 374,400 km입니다. 평균 거리 384,400 km에서는 달 중심에서 가장 가까운 지표까지가 378,029 km이므로 그림자 끝이 지표에 약 3,650 km 못 미칩니다. 이때 달은 태양보다 조금 작게 보여 둘레에 빛의 고리가 남습니다. 금환일식입니다. 개기일식이 되려면 달 중심이 약 380,750 km보다 가까워야 하고, 근지점(평균 363,300 km) 쪽 궤도에서 이런 일이 생깁니다.

본그림자 바깥에는 태양이 일부만 가려지는 반그림자가 있습니다. 지구에 닿는 곳에서 반지름이 약 3,500 km라서 부분일식은 수천 km 넓이에서 보이지만, 개기나 금환 경로의 폭은 많아야 몇백 km입니다. 모형에서 지구 위의 검은 점이 중심식 경로이고, 찾기 쉽도록 실제보다 크게 그렸습니다.

월식: 지구의 그림자

지구 그림자는 태양 반대쪽으로 뻗고, 달은 망 때만 그 안에 들어갈 수 있습니다. 달까지의 거리에서 지구 본그림자의 반지름은 약 0.70°(4,700 km, 달 반지름의 2.7배), 반그림자는 1.24°(8,350 km, 달 반지름의 4.8배)입니다. 이 값에는 지구 대기 때문에 그림자를 2% 크게 잡는 관례가 들어 있습니다.

본그림자에 완전히 들어간 달도 사라지지 않습니다. 지구 대기를 지나는 햇빛이 그림자 안으로 꺾여 들어가고, 긴 공기층을 지나는 동안 파란빛이 흩어져 빠지기 때문에 달은 어두운 구릿빛으로 보입니다. 반그림자에서는 태양의 일부만 가려져서 어두워지는 정도가 아주 작습니다. 반영월식은 모르고 지나치기 쉽습니다. 월식은 그 시각 밤인 지구 반쪽 어디서나 보이지만 일식은 달의 반그림자가 떨어진 곳에서만 보입니다. 그래서 한 도시에서 보이는 월식은 일식보다 훨씬 많습니다.

다가오는 일식과 월식

오늘부터 2028년 말까지 NASA 식 목록에 있는 식을 모두 옮겼습니다. 시각은 최대식 시각이고 지구역학시(TD)입니다. UTC는 이보다 약 69초 이릅니다. 마지막 열은 이 전시의 모형이 계산한 평균 삭이나 망의 시각(UTC)과, 평균 거리로 판정한 식의 종류입니다.

평균 모형은 열 번의 식을 모두 찾고, 그중 아홉 번은 종류까지 맞힙니다. 틀린 하나는 2028년 1월 12일 월식으로, NASA가 밝힌 본그림자 식분이 0.066에 불과합니다. 달이 본그림자를 아주 살짝 스치는 식입니다. 시각은 위상과 마찬가지로 몇 시간씩 어긋납니다. 2028년 12월 31일 개기월식은 한국 시간으로 2029년 1월 1일 새벽입니다.

모형에서 바꾼 것

지구와 달의 크기 비율은 실제와 같습니다. 달의 반지름은 지구의 0.2727배입니다. 둘 사이의 거리는 약 6분의 1로 줄였습니다. 실제 달은 지구 반지름의 60.3배, 지구 지름으로 30개쯤 떨어져 있습니다. 가장 크게 바꾼 것은 태양입니다. 이 축척이라면 태양은 지름 22칸짜리 공으로 왼쪽으로 약 2,350칸 떨어진 곳에 있어야 하므로, 빛이 오는 방향만 알 수 있게 작고 가깝게 그렸습니다.

달을 거리에 비해 6배 크게 그린 셈이므로 황도면 위아래 높이도 같은 비율로 늘렸습니다. 그래서 5.145° 기울기가 28°처럼 보입니다. 대신 그림자 원뿔과의 관계는 정확합니다. 삭이나 망 때 모형의 달이 원뿔에 닿는 시점은 실제 달이 닿는 시점과 같습니다. 그 대가로 시간은 늘어납니다. 궤도를 따라 도는 각속도는 실제와 같으므로 모형의 달은 하늘에서보다 약 6배 오래 지구 그림자 안에 머뭅니다. 달과 지구 사이 거리는 평균값으로 고정했기 때문에 모형은 개기일식과 금환일식을 가려내지 못합니다.

달 표면은 NASA 과학시각화스튜디오가 공개한 달 정찰 궤도선(LRO)의 컬러 지도이고, 지구는 NASA의 Blue Marble 영상입니다. 둘 다 저작권이 없는 공공 자료이고 여기서는 크기를 줄여 썼습니다.

짧은 역사

식은 일정한 주기로 되풀이되고, 칼데아 천문학자들도 이 주기를 알고 있었습니다. 삭망월 223번, 6,585.32일, 18년 11일 8시간입니다. 이 주기가 통하는 것은 세 가지 한 달이 이 길이에서 거의 맞아떨어지기 때문입니다. 교점에서 교점까지의 교점월(27.2122일) 242번은 6,585.36일이고, 근지점에서 근지점까지의 근점월 239번은 6,585.54일입니다. 사로스 한 주기가 지나면 태양과 달, 교점이 거의 같은 배치로 돌아오고 달의 거리도 비슷해서 다음 식은 앞의 식과 많이 닮습니다. 남는 3분의 1일 때문에 식이 보이는 곳은 지구에서 서쪽으로 약 120° 옮겨 갑니다.

두 달 길이의 차이 계산

두 주기는 달 안에 있는 다른 시계가 아니라 기준 방향의 차이에서 생깁니다. 원궤도라고 가정하면 별에 대한 달의 하루 이동은 360° / 27.3217 = 13.176°이고, 지구의 공전은 360° / 365.2564 = 0.986°입니다. 움직이는 지구에서 본 태양 방향도 이동하므로 두 값을 빼면 태양에 대한 달의 상대 속도는 하루 12.190°입니다. 360°를 이 속도로 나누면 29.53일입니다. 항성월 동안 태양 방향은 약 26.9° 움직이며, 계속 움직이는 태양 방향을 따라잡는 데 약 2.2일이 더 필요합니다.

지구가 움직인 각도를 달의 주기에 그대로 더하면 안 됩니다. 각도와 시간은 단위가 다르므로 상대 각속도로 나눠 시간으로 바꿔야 합니다. 앞의 역수 식이 이 계산을 합니다. 이 값은 평균 운동입니다. 실제 삭 사이 간격은 태양 중력과 타원궤도에서의 속도 변화 때문에 달라집니다.

별 방향을 켜면 별 기준과 태양 기준을 구별할 수 있습니다. 달이 초록 화살표를 지나는 때에서 같은 위상이 돌아오는 때까지 더 진행합니다. 이 간격은 관측 기하가 바뀌어서 생깁니다. 달이 자전을 멈추거나 궤도에서 되돌아가는 것은 아닙니다.

달이 뜨는 시각 어림하기

위상으로 관측 시간대도 어림할 수 있습니다. 이상적인 적도 부근의 그림에서 삭은 일출 무렵 떠서 정오 무렵 남중하고 일몰 무렵 집니다. 상현은 정오 무렵 떠서 일몰 무렵 남중하고 자정 무렵 집니다. 보름달은 일몰 무렵 떠서 자정 무렵 남중하고 일출 무렵 집니다. 하현은 자정 무렵 떠서 일출 무렵 남중하고 정오 무렵 집니다. 이는 지방 태양시의 어림값이며 시계에 표시되는 정확한 약속 시간이 아닙니다. 위도와 계절, 궤도 기울기와 지평선 지형에 따라 달라집니다.

하루 평균 지연도 상대 운동으로 계산합니다. 위상각은 태양일마다 약 12.190° 늘고 태양의 일주 운동은 시간당 15°에 해당하므로, 12.190° / 시간당 15°는 약 0.813시간, 49분입니다. 달이 하루에 약 50분 늦게 돌아온다는 설명이 여기서 나옵니다. 일주 통과의 평균적 지침이지 매일 월출이 일정하게 늦어진다는 법칙은 아닙니다. 실제 월출 간격은 크게 달라지고 고위도에서는 특정 날짜에 달이 뜨지 않을 수도 있습니다.

따라서 낮에 보이는 달은 정상입니다. 상현은 오후에 이미 떠 있고 하현은 아침에도 보입니다. 푸른 하늘은 대비를 낮출 뿐 달을 없애지 않습니다. 조작 탭의 하늘 칸이 도시 8곳의 실제 월출, 월몰 시각을 보여 주고, 다른 지역은 외출 전에 그 지역 천문력을 확인합니다. 태양 가까운 초승달을 쌍안경으로 찾으면 안 됩니다. 광학 기구로 태양을 향하면 영구적인 눈 손상을 입을 수 있습니다.

밝은 면 비율이 뜻하는 것

밝은 부분 비율은 겉보기 원반의 면적이지 햇빛을 받는 달 전체 표면의 비율이 아닙니다. 식이 아닐 때 태양은 어느 위상에서도 달 구의 약 절반을 비춥니다. 이각 E = 60°이면 모형은 k = (1 − 0.5) / 2 = 0.25를 줍니다. E = 120°이면 k = (1 − (−0.5)) / 2 = 0.75입니다. 두 위치는 상현의 각도에서 같은 만큼 떨어졌지만 하나는 초승달이고 다른 하나는 볼록한 달입니다. 보름 뒤 E = 240°에서도 0.75가 되며 원반의 반대쪽이 밝습니다.

코사인 식은 구의 낮과 밤 경계를 평면에 투영해서 나옵니다. 태양이 멀리 있다는 단순화에서 경계 자체는 대원이지만 비스듬히 보아 휘어 보입니다. 상현이나 하현에서는 옆으로 보므로 거의 곧게 보입니다. 이 식은 태양이 사실상 무한히 멀다는 근사입니다. 정밀한 계산에서는 지구에서 본 이각의 보각 대신 달에서 지구 방향과 태양 방향 사이의 위상각을 씁니다.

면적 절반이 밝다고 보름달 밝기의 절반이라는 뜻도 아닙니다. 표면 산란과 거친 지형의 그림자, 보름 근처에서 강해지는 밝기 증가가 관측 광량에 영향을 줍니다. 표는 기하학적 면적이지 조도계 값이 아닙니다. 날짜는 그대로 두고 카메라만 돌리면 공간 시점은 바뀌지만 지구에서 본 달의 위상은 유지됩니다. 그 관측자는 카메라와 함께 이동하지 않기 때문입니다.

지구조와 겉보기 크기

밝은 초승달 안쪽으로 원반 전체가 희미하게 보이는 현상은 지구조입니다. 햇빛이 지구에서 반사되어 달의 밤 쪽을 비춘 뒤 눈으로 돌아옵니다. 삭 근처에 달의 지구 쪽 표면에 서 있다면 거의 보름인 지구가 보여 직사광선이 닿지 않는 풍경도 비춥니다. 구름과 바다는 반사광 세기를 바꿉니다. 달의 밤 쪽이 스스로 가시광선을 낸다는 뜻도, 지구 그림자라는 뜻도 아닙니다. 지구 그림자는 보름 근처 월식에서 중요합니다. 무대는 이 반사광 밝기를 계산하지 않으므로 표면 명암으로 지구조를 측정할 수 없습니다.

슈퍼문은 위상 원리가 아니라 거리의 문제입니다. NASA는 극단적인 보름달끼리 비교하면 겉보기 지름이 최대 약 14%, 밝기가 약 30% 증가한다고 설명합니다. 지름비 1.14이면 면적비는 1.14 × 1.14 = 1.30이라 면적 증가율이 더 큽니다. 이는 작고 먼 보름달과 비교한 값이며 모든 평범한 보름달과의 차이가 아닙니다. 며칠 전의 달보다 갑자기 거대해지는 것은 아닙니다.

지평선의 달이 거대해 보이는 달 착시는 거리가 거의 그대로여도 생깁니다. 궤도에 따른 크기 변화와 별개입니다. 낮은 달이 실제로 커졌다고 판단하기 전에 같은 초점거리와 영상 배율로 찍은 사진을 비교해야 합니다. 3D 모형은 지구와 달 거리를 고정하고 화면용으로 줄였으므로, 슈퍼문의 각지름 변화는 실제 달 칸의 크기 줄에서 봅니다.

달 위상 달력과 조석표의 차이

삭망월 달력은 별 기준 공전이 아니라 밝은 모양을 따릅니다. 평균 주기는 29.53일이므로 정수 날짜로 정확히 나눌 수 없고 달 길이는 흔히 번갈아 달라집니다. 구체적인 규칙은 달력마다 다릅니다. 한국의 태음태양력은 천문 규칙에 따라 윤달을 넣어 계절과도 맞춥니다. 이 페이지 월령을 반올림해 공휴일이나 명절 날짜를 정하면 안 됩니다. 실제 날짜와 규칙은 한국천문연구원 음양력 변환 자료를 씁니다.

삭과 망에는 태양과 달의 기조력이 보강되어 조차가 커지는 사리가 생기는 경향이 있습니다. 상현과 하현에는 효과가 부분적으로 상쇄되어 조차가 작은 조금이 생기는 경향이 있습니다. 밝은 면적이 커서 중력이 세지는 것은 아닙니다. 삭에도 중력은 작용합니다. 해안선과 수심, 해역의 응답이 지역별 시각과 조차를 정하며 최대 사리는 천문학적 정렬보다 늦을 수 있습니다.

화면에서는 그림자를 켠 채 날짜를 초승에서 보름으로 옮깁니다. 위상은 연속해서 변하지만 식은 궤도가 그림자와 만나야 생기는지 확인합니다. 다음에는 보름 전후로 밝은 면적이 같은 때를 비교합니다. 면적은 같아도 밝은 쪽이 바뀝니다. 마지막으로 반달로 돌아와 위의 월출 시각 그림으로 저녁과 아침 중 관측에 알맞은 때를 판단합니다. 이 페이지는 배치를 설명하며 지역 조위나 지평선 통과 시각, 종교 달력의 정확한 날짜는 제공하지 않습니다.

평균 달과 실제 달을 나란히

3D 모형은 달을 평균 속도로 움직입니다. 그래서 그림은 따라가기 쉽지만, 모형의 삭과 망은 실제보다 하루 가까이 어긋날 때가 있습니다. 조작 탭의 「이 날짜의 실제 달」은 그 옆에서 따로 계산을 돌립니다. 천체력(The Astronomical Almanac)에 실린 저정밀 식을 씁니다. 달의 황경은 한 세기에 481,267.881°씩 늘어나는 흐름에 주기항 여섯 개를 더하고(가장 큰 항의 진폭이 6.29°), 황위는 5.13° 물결을 비롯한 네 항, 거리를 정하는 지평 시차는 다섯 항으로 구합니다. 해의 위치는 미국 해군천문대의 근사 태양 좌표 식입니다.

이 정도로도 공식 시각에 꽤 가깝습니다. 미국 해군천문대가 2026년, 2027년, 2028년에 발표한 삭, 상현, 망, 하현 149개와 비교하면 이 칸이 구한 시각은 평균 9분, 가장 크게는 29분 차이가 납니다. 같은 목록에서 평균 모형은 삭과 망이 최대 17.4시간 어긋납니다. 「3D 모형과 실제 차이」 줄이 그 차이를 시간 단위로 보여 주므로, 달이 궤도의 가까운 쪽(더 빠름)과 먼 쪽(더 느림)을 지날 때 모형이 앞섰다가 뒤처지는 것을 볼 수 있습니다.

이 칸에는 고른 도시의 현지 시각으로 다음 삭, 상현, 망, 하현이 나오고 날짜 입력 칸도 있습니다. 생일 같은 날짜를 넣고 「가기」를 누르면 전시 전체가 그 도시의 그날 21:00 으로 옮겨 갑니다.

도시마다 초승달이 다르게 기우는 까닭

같은 순간이라면 지구 어디에서 보든 달의 밝은 비율은 같습니다. 장소마다 달라지는 것은 밝은 가장자리가 그곳 지평선에 대해 어느 쪽을 향하느냐입니다. 천문학에서는 밝은 쪽 방향을 하늘의 북쪽에서 동쪽으로 잰 「밝은 가장자리의 위치각」으로, 그 자리에서 바로 위(천정)가 기운 정도를 「시차각(parallactic angle)」으로 나타냅니다. 앞의 값에서 뒤의 값을 빼면 내 눈에 보이는 밝은 쪽 방향이 바로 위에서 몇 도 돌아가 있는지 나옵니다.

하늘 칸은 그 계산 그대로 그립니다. 달 원판은 3D 달과 같은 NASA 지도를 써서, 달의 북쪽이 실제 하늘에서 놓이는 방향으로 시차각만큼 돌리고 해 방향에서 빛을 비춥니다. 삭 며칠 뒤 저녁에 서울이나 런던을 고르면 초승달이 서쪽 하늘 낮게 걸려 오른쪽 아래가 밝습니다. 같은 순간 시드니나 케이프타운을 고르면 왼쪽이 밝고, 달의 바다 무늬도 북반구 그림과 위아래가 뒤집혀 보입니다. 남반구에서는 북쪽을 보며 달을 올려다보기 때문입니다. 적도 가까운 키토에서는 저녁 초승달이 그릇처럼 거의 누워 있습니다. 달은 그대로이고, 보는 사람의 「위」가 달라진 것입니다.

도시의 월출 시각을 구하는 방법

월출과 월몰은 천문력과 같은 방식으로 찾습니다. 그 도시의 하루를 10분 간격으로 나누어 달의 적경과 적위, 항성시, 도시의 위도와 경도로 달의 고도를 계산하고, 달의 윗가장자리가 지평선을 넘는 순간을 찾습니다. 그 기준 고도는 지평 시차의 0.7275배에서 0.5667°를 뺀 값입니다. 앞부분은 달이 가까워서 생기는 두 효과를 합친 것입니다. 지구 위 어디에 서 있느냐에 따라 달의 방향이 시차만큼 낮아지고, 달 반지름이 지구 반지름의 0.2725배라서 윗가장자리는 시차의 그 비율만큼 중심보다 높습니다. 0.5667°는 지평선 가까이에서 공기가 빛을 휘게 하는 양입니다. 하루 중 가장 높은 때(남중)는 시간각이 0을 지나는 순간입니다.

미국 해군천문대가 도시 8곳에 대해 낸 월출, 남중, 월몰 시각 55개와 비교하면 이 칸의 값은 1.8분 안에 듭니다. 월출이 없는 날도 정상입니다. 달은 평균적으로 하루에 50분쯤 늦게 뜨므로 한 달에 한 번은 월출이 자정을 넘어 다음 날로 밀립니다. 레이캬비크에서는 겨울에 달이 하루 종일 지지 않는 날도, 아예 뜨지 않는 날도 있습니다. 산이나 건물, 대기 상태에 따라 실제로 보이는 시각은 몇 분씩 달라지므로 해수면 높이의 탁 트인 지평선 기준으로 읽으세요.

근지점, 원지점과 크기 비교

달의 궤도는 타원이고, 그 타원도 해의 당김에 흔들리므로 가장 가까운 점과 가장 먼 점이 달마다 바뀝니다. 실제 달 칸으로 2026~2028년을 계산하면 가장 가까울 때 357,382 km, 가장 멀 때 406,018 km 입니다(중심과 중심 사이). 겉보기 지름은 가장 가까울 때 33.4′, 가장 멀 때 29.4′입니다. 두 값의 비 1.136이 「가장 가까운 보름달은 가장 먼 보름달보다 최대 14% 커 보인다」는 NASA 설명의 근거입니다.

크기 줄에는 가장 먼 달과 가장 가까운 달을 테두리로, 고른 날짜의 달을 그 사이에 채운 원으로 그립니다. 도감에서 2026년 12월 24일 슈퍼문으로 가면 큰 테두리를 거의 채웁니다(357,616 km, 33.4′). NASA 목록에 함께 있는 2026년 11월 슈퍼문은 조금 먼 361,500 km, 33.0′입니다. 슈퍼문에는 공식 기준이 없고 NASA 는 「근지점 가까이에서 맞는 보름달」이라고 설명합니다. 이 전시의 과제는 목표를 숫자 하나로 정하려고 36만 km 를 씁니다.

도감 날짜는 어디서 왔나

「식과 특별한 달 도감」의 일식과 월식은 모두 NASA 고다드 우주비행센터의 연대별 식 목록 표에서 가져왔습니다. 가장 깊은 순간의 시각, 종류, 사로스 번호, 지속 시간, 보이는 지역이 그 표에 있습니다. 슈퍼문은 NASA 가 발표한 목록이고, 블루문은 미국 해군천문대 위상 표에서 한 달(세계시 기준)에 보름이 두 번 있는 경우를 찾았습니다. 역사 항목도 같은 NASA 표나 아폴로 11호 임무 페이지를 출처로 답니다.

3D 모형은 평균 운동으로 움직이므로, 항목을 고르면 무대는 표에 적힌 시각에서 가장 가까운 평균 삭이나 망으로 갑니다. 그래서 무대 시계가 도감 시각과 몇 시간 다를 수 있지만, 식이 일어나는 배치는 그대로 보입니다. 함께 볼 만한 짝도 있습니다. 일반 상대성 이론을 시험한 1919년 5월 29일 개기일식과 2027년 8월 2일의 긴 개기일식은 같은 사로스 136에 속하고, 여섯 주기 떨어져 있습니다. 39,512일을 6으로 나누면 6,585.3일, 사로스 한 주기입니다. 인도와 중국을 지난 2009년 일식이 그 사이에 있는 같은 계열입니다. 아폴로 11호 착륙 순간을 고르면 월령 약 6.3일, 33% 밝은 초승달이 나옵니다. 고요의 바다에 아침 해가 낮게 비쳐 긴 그림자로 땅 모양을 볼 수 있을 때로 착륙을 맞췄기 때문입니다.