나침반의 이용과 명칭 그리고 역사

나침반

방향을 결정하는 기구를 말합니다. 나침반의 가장 간단한 형태는 자침이 추축 위에서 자유롭게 회전하는 것입니다. 자침이 가리키는 곳은 지구의 자북극입니다. 바늘 아래에는 각각 일정하게 나눈 지시점과 각도가 그려져 있는 컴퍼스 카드가 들어 있어 방향을 표시합니다. 나침반의 네 가지 기본 방위는 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽입니다. 기본 방위의 중간점은 각각 북동쪽, 남동쪽, 남서쪽, 그리고 북서쪽을 가리킵니다. 예전에는 나침반에 기본 방위와 중간점 이외에도 24개의 방위가 더 있어서 방위는 총 32개였습니다. 나침반이 크면 대부분 기본 방위와 중간점, 그리고 원의 360 º가 시곗바늘이 움직이는 방향으로 표시되어 있습니다. 표는 기본 방위와 중간점을 원의 위치에 따라 해당하는 각도로 표시한 것입니다. 적당한 표지판이 없을 때, 간단한 주머니용 나침반은 목적지를 찾는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 어떤 사람이 서쪽으로 가야지만 가장 가까운 마을을 찾을 수 있다면, 나침반 자침이 북쪽과 남쪽을 가리키도록 한 뒤, 자침의 북쪽 끝에서 왼쪽으로 90 º 되는 방향으로 나아가면 됩니다.

 

 

항해용 나침반

크고 작은 선박에서는 자기 나침반을 이용합니다. 항해용 나침반은 대부분 컴퍼스 카드 아래에 자석이 몇 개 고정되어 있습니다. 컴퍼스 카드는 추축 위에 놓여 있어서 컴퍼스볼 안에서 자유롭게 돌 수 있으며, 항상 자북극을 가리킵니다. 컴퍼스볼은 투명한 뚜껑으로 덮여 있는데, 그 안은 알코올과 물 또는 글리세린과 물을 혼합해 만든 얼지 않는 액체로 채워져 있습니다. 이 액체 혼합물은 컴퍼스 카드를 띄우는 일을 할 뿐만 아니라, 배가 움직일 때마다 컴퍼스 카드가 심하게 흔들리지 않도록 컴퍼스 카드의 움직임을 약하게 합니다.

 

편각

자북극은 지표면 위의 진북극에서 수백 킬로미터 떨어진 지점입니다. 자기 나침반의 자침은 자북극을 가리키도록 되어 있기 때문에 그 방향이 진북극과 일치하지 않았습니다. 나침반에서 가리키는 자북극의 방향과 진북극의 방향이 이루는 각을 편각이라고 합니다. 나침반의 편각은 지표면의 위치에 따라 다를 뿐만 아니라, 계절에 따라서도 다르고, 해마다 차이가 납니다. 따라서 나침반을 정확하게 이용하려면 자신의 위치에 따른 편각을 알고, 이를 감안해 방향을 읽어야 합니다. 이러한 정보는 모든 항해표나 지도에 표시되어 있습니다.

 

편차

만약 자기 나침반을 쇠붙이가 있는 쪽에 놓아둔다면 바늘은 그쪽으로 끌릴 것입니다. 이때 자북극과 나침반이 가리키는 방향의 차이를 편차라고 합니다. 배에 설치하는 항해용 나침반은 추축을 지탱하는 고리인 짐벌이나 나침함에 둡니다. 나침함에는 나침반의 편차를 보정하는 자기 장치가 있습니다. 편차 보정을 한 뒤에 항해자는 배의 방향을 돌립니다. 즉, 항해자는 여러 가지 항해에 길잡이가 되는 육지의 안표를 기준으로 방향을 점검하면서, 뱃머리를 이리저리 돌립니다. 항해자는 배의 정확한 방향에서 나침반의 편차가 얼마나 되는지 주목해야 합니다. 예를 들어 동쪽에 있는 등대를 보고, 항해자는 자신이 탄 배가 정확하게 동쪽으로 가고 있음을 알 수 있습니다. 그러나 편차 보정을 한 뒤에 나침반이 지시하는 배의 방향이 남동쪽 2 º라고 하자. 나중에 배가 해안에서 멀어져 육지가 보이지 않을 때, 동쪽으로 정확히 항해하려면 항해자는 편차 보정을 한 뒤에 나침반의 남동쪽 2 º 방향으로 배를 조종해야 합니다.

 

나침반의 역사

중국인과 지중해의 항해자들이 11세기나 12세기경에 항해하면서 처음으로 자기 나침반을 이용했습니다. 이 나침반은 대개 물 사발에 밀짚이나 코르크를 띄우고, 그 위에 간단한 자철석 조각을 놓은 것이었습니다. 14세기경부터 컴퍼스 카드에 32개의 방위를 표시했습니다. 이후 항해자들은 세계 여러 지역의 편각이나 편차에 대해 잘 알게 되었고, 이에 따라 자기 나침반을 훨씬 더 정확히 이용하게 되었습니다. 19세기 후반에 강철로 만든 배가 등장하자 배에서 이용하는 나침반의 정확성이 크게 떨어졌습니다. 표시되는 방향이 강철의 영향을 받기 때문입니다. 그래서 개발된 것이 자이로 컴퍼스입니다. 이 나침반은 자기에 영향을 받지 않기 때문에, 자북극이 아닌 진북극을 가리킵니다. 오늘날 커다란 배에는 자기 나침반과 자이로 컴퍼스를 모두 갖추고 있습니다. 항공기에는 일반적인 자기 나침반으로는 불충분하기 때문에, 과학자들은 여러 종류의 자이로 컴퍼스와 특수한 자기 나침반을 개발해 비행에 이용하고 있습니다.