plane03a.gif 천문학과 GPS의 연관성

 

국제천문연맹(IAU)에서는 천문학이 다루고 있는 모든 연구활동을 크게 11개 분야(Scientific Division)로 분류하고 있다. 그 중에 제1분야에 해당하는 Fundamental Astronomy에는 천체력, 천체역학, 위치천문학, 지구자전, 사진측성학, 시간 등을 다루는 6개의 위원회(Commission)가 있다. 이들 중에서 위치천문학과 지구자전 분야는 별의 위치에 근간을 둔 천구좌표계를 구현하고 이를 통해 지상의 위치를 나타내는 지구의 통일된 기준좌표계를 구현하는 분야다. 요약한다면 천구 좌표계와 지구 좌표계를 연결하는 학문분야이다.

    특히 지구자전 분야에서는 IAU와 국제측지 지구물리연맹(IUGG)이 1988년에 공동으로 설립한 국제지구자전국(IERS)을 주축으로 국제적으로 통일된 고정밀 기준좌표계의 구현 및 지구 극운동 변화 감시, 지구동역학(Geodynamics) 등의 연구를 위한 국제협력이 활발히 진행되고 있다. IERS에서는 그 목적을 달성하기 위해 VLBI와 LLR, GPS, SLR 등으로 구성된 국제적인 관측망을 총괄하고 있다. 과거에는 VLBI와 LLR과 같이 별을 이용하는 관측망이 주종을 이뤘지만, 우주시대인 오늘날은 GPS와 SLR과 같이 인공위성을 이용하는 위성측지 관측망이 IERS 연구활동을 주도하고 있다. 특히 GPS는 가격이 다른 시스템에 비해 저렴하고 설치가 용이하기 때문에 IERS의 관측망을 전세계적으로 더욱 조밀하게 구축할 수 있어 IERS 관측망에서 비중과 역할이 점점 증대되고 있는 추세다. 국내에서도 한국천문연구원과 국립지리원이 GPS 관측망의 일원으로 IERS 활동에 참여하고 있다. IERS에서는 매년 세계 각국에 분포한 관측망의 고정밀 측지좌표와 이동속도를 산출하여 발표하고 있다. IERS에서 산출하는 관측망의 정밀좌표는 각국 내지는 그 지역의 측지기준점으로 활용되고 있으며 이동속도는 판구조론에 입각한 지각의 움직임을 반영한 것으로 지진 등의 연구에 매우 귀중한 자료로 활용되고 있다. 1994년에 국제기구로 발족되어 현재 전세계 70여개 기관의 167개 GPS 상시관측소가 참여하여 국제적인 GPS 연구활동을 주도하고 있는 국제 GPS 관측망(IGS)의 주요활동도 위치천문학과 지구과학 및 지구동역학(Geodynamics) 분야에 촛점이 맞춰져 있다.

국제천문연맹(IAU)의 조직과 GPS의 위치

과거에 이용해 왔던 별 대신 오늘날은 인공위성을 이용한다는 점만을 제외하고는 지상의 위치 측정은 위치천문학적인 원리에 의해 이루어진다는 사실은 변함이 없다. GPS 역시 위성측지시스템이므로 천문학의 한 범주에 속하는 것은 자명한 일이다. 또한 GPS로 위치를 측정하기 위해서는 GPS 위성의 궤도 정보를 이용하여야 하는데 위성의 궤도 역시 천체역학에 의해 계산된다. 이와 같은 여러 가지 사실들을 종합할 때 GPS는 어떤 다른 학문보다도 천문학과 매우 밀접한 관계를 맺고 있다. 일반인들은 물론 천문학자들조차 천문학은 하늘을 대상으로 하기 때문에 우리가 살고 있는 지구내에서 일어나는 과학적 현상과는 무관한 것이 아닌가 하는 편견을 가지고 있다. 하지만 IAU에서 제시하는 Fundamental Astronomy 분야에서 다루고 있는 연구활동을 좀더 이해한다면 천문학은 현재 우리가 살고 있는 지구상의 제반 현상 특히, 지구자전, 지각운동, 지구동역학, 측지 및 지구과학을 포함하는 학문 분야임을 알 수 있다. 따라서 한국천문연구원에서 위치천문학 연구의 일환으로 GPS 연구활동을 수행하는 것은 당연하다.   

      

 << Back