지구 위 우리 집 주소, 위도와 경도 그리고 표시 방법 알기

 

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드넓은 지구, 그래도 살면서 가보지 못하는 곳이 대부분이죠. 인생에도 우리의 삶의 위치가 있듯이, 우리가 사는 지구에 대한민국에도 위치를 알려 주는 표시가 있지요, 바로 위도와 경도입니다! 지도, 항해, 스마트폰 내비게이션은 물론, 사진의 위치 정보 확인, 지도에서 특정 장소 찾기 등 위도와 경도는 우리 생활 곳곳에서 정말 다양하게 활용됩니다. 위도와 경도가 무엇인지, 어떻게 사용하는지, 계산은 어떻게 하는지 예를 들어 알아보고, 적도를 기준으로 어떤 차이가 있는지, 그리고 우리 일상생활에서는 어떻게 쓰이는지까지 꼼꼼하게 알아보겠습니다.

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<위도와 경도의 이해>

 

1. 위도와 경도, 쉽게 이해하기

<지구>

• 위도: 지구를 가로로 나누는 선들의 각도. 적도를 기준으로 북쪽은 북위, 남쪽은 남위로 표현해요. 적도는 0도, 북극은 북위 90도, 남극은 남위 90도입니다.  
• 경도: 지구를 세로로 나누는 선들의 각도. 영국 그리니치 천문대를 지나는 본초 자오선을 기준으로 동쪽은 동경, 서쪽은 서경으로 나타내요.  
• 기준선: 위도의 기준은 적도(0도), 경도의 기준은 본초 자오선(0도)입니다.  
• 표시 방법: 도(°), 분 ('), 초 (")-Degree,Minute,Second-로 나타내거나, 십진수로 표현하기도 합니다.

그리니치 천문대 참조 링크  구글 지도상 (십진법표시)  위도 51.47806, 경도 - 0.00148 

이를 DMS변환시 위도는 51° 28' 41.016" N이고, 경도는  0° 0' 5.328" W 입니다.  경도는 0에 가까운 것을 알수 있습니다. 지도상 경도의 '0'의 위치는 천문대보다 다른 곳이 '0'에 위치해 있더군요. 구글지도를 찍어보며 그러합니다. 

 

본초 자오선 · Royal Observatory, Blackheath Ave, London SE10 8XJ 영국

[부연] 본초 자오선

• 1884년 국제 회의를 통해 영국 그리니치 천문대를 통과하는 자오선이 전 세계 경도의 기준인 본초 자오선으로 공식 지정되었습니다.   
• 그리니치 천문대가 당시 가장 발달된 천문 관측 기술과 항해용 시간 측정 시스템을 보유하였기 때문입니다. 

 

 

2. 위도와 경도, 계산 예시

<지도의 측량>

DMS - 도, 분, 초 표기법과 십진수 표기법이 있습니다. 

1) 도, 분, 초 변환:

• 도를 분으로, 분을 초로 바꿀 때는 60을 곱해요.
  • 예시: 1도 = 60분, 1분 = 60초
• 초를 분으로, 분을 도로 바꿀 때는 60으로 나누고요.  
   

2) 십진수 변환:

• 십진수를 도/분/초로 바꿀 때는, 정수부는 도로 두고 소수부에 60을 곱하는 과정을 반복합니다.
  • 예시: 128.379564도 → 128도 22분 46.43초  
     
• 도/분/초를 십진수로 바꿀 때는, 분은 60으로 나누고 초는 3600으로 나눈 다음 모두 더합니다.
  • 예시: 128도 22분 46.43초 → 128.379564도  
     

• 두 지점 간 거리 계산: 지구는 둥그니까 복잡한 계산이 필요해요. '하버사인 공식'을 쓰거나, 간단하게는 위도 1도, 경도 1도 거리를 이용해 어림잡을 수 있어요.
  • 예시: 서울(북위 37도)에서 경도 1도 차이는 약 88.8km, 위도 1도 차이는 약 111.3km.

 

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3) 위도와 경도, 십진법 변환 (북반구 vs 남반구)

• 십진법 변환 방법
  • 도, 분, 초를 십진수로 변환하려면, 분을 60으로 나누고 초를 3600으로 나눈 후, 이 값을 도에 더하면 됩니다.  
     
• 북반구 예시: 서울
  • 서울의 위도, 경도: 북위 37도 30분, 동경 126도 58분
  • 위도 십진법 변환: 37 + (30/60) = 37.5도
  • 경도 십진법 변환: 126 + (58/60) = 126.9667도 (약)
  • 따라서 서울의 십진법 좌표는 37.5° N, 126.9667° E (약) 입니다.
• 남반구 예시: 시드니
  • 시드니의 위도, 경도: 남위 33도 52분, 동경 151도 12분
  • 위도 십진법 변환: -33 - (52/60) = -33.8667도 (약)
  • 경도 십진법 변환: 151 + (12/60) = 151.2도
  • 따라서 시드니의 십진법 좌표는 33.8667° S (약), 151.2° E 입니다.

  

[부연]  북반구/남반구 그리고 서경과 동경

위도는 적도를 기준으로 북쪽은 북위, 남쪽은 남위로 표현됩니다. 적도는 0도이며, 북극은 북위 90도, 남극은 남위 90도입니다. 따라서 북반구의 위도는 0도에서 +90도 사이의 값을 가지며, 남반구의 위도는 0도에서 -90도 사이의 값을 가집니다.  

경도는 본초 자오선을 기준으로 동쪽은 동경, 서쪽은 서경으로 표현됩니다. 본초 자오선은 영국 그리니치 천문대를 통과하는 가상의 남북선으로 0도의 경도를 가집니다. 동경은 0도에서 +180도, 서경은 0도에서 -180도의 값을 가집니다. 

 즉, 북반구와 남반구는 위도의 부호(+, -)로 구분되며, 경도는 본초 자오선을 기준으로 동쪽과 서쪽으로 측정됩니다. 계산 방식 자체는 동일하며, 단지 위치에 따라 부호가 달라질 뿐입니다.

 

3. 위도와 경도 미묘한 차이

우리 지구는 둥글기에 위도와 경도의 차이가 발생합니다. 그리서 위도 간와 경도간 위치별로 거리 차이가 발생하지요.  

• 위도: 적도에서는 위도가 0도이며, 북극과 남극으로 갈수록 90도에 가까워집니다.
• 경도: 본초 자오선에서 동쪽과 서쪽으로 각각 180도까지 측정됩니다.
• 거리:
  • 위도 1도 간의 거리는 거의 일정하지만, 경도 1도 간의 거리는 위도에 따라 달라져요. 
  • 적도에서 경도 1도 거리가 가장 길고, 극지방으로 갈수록 짧아집니다.  
     

4. 위도와 경도, 생활 속 활용법

<위도경도 활용>

• 온라인 지도 활용:
  • 구글 지도 등에서 특정 장소를 검색하거나 주소를 입력하면 해당 위치의 위도와 경도를 쉽게 확인할 수 있습니다.
  • 지도에서 원하는 지점을 클릭하거나 길게 누르면 위도와 경도 정보가 표시됩니다.  
  • 구글 지도 검색창에 위도와 경도 좌표를 직접 입력하여 특정 위치를 찾을 수도 있습니다.  
     
• 사진 위치 정보 확인:
  • 최근 스마트폰으로 촬영한 사진 파일에는 GPS 정보가 포함되어 있는 경우가 많습니다.
  • 사진의 속성 정보나 EXIF 데이터를 확인하면 촬영 위치의 위도와 경도 좌표를 알 수 있습니다.
  • 이를 통해 나중에 사진을 정리하거나, 특정 위치에서 촬영한 사진을 찾을 때 유용하게 활용할 수 있습니다.
• 내비게이션 활용:
  • 차량용 내비게이션이나 스마트폰 내비게이션 앱은 GPS를 이용하여 현재 위치의 위도와 경도를 실시간으로 파악하고, 이를 바탕으로 길 안내 서비스를 제공합니다.  
  • 목적지의 주소 대신 위도와 경도 좌표를 입력하여 경로를 설정할 수도 있습니다.
• 여행 계획 및 기록:
  • 여행 계획을 짤 때, 방문하고 싶은 장소의 위도와 경도를 미리 기록해두면 이동 경로를 효율적으로 관리하고, 나중에 여행 기록을 정리할 때도 유용합니다.
  • 여행 블로그나 후기를 작성할 때, 특정 장소의 위도와 경도를 함께 기록하면 다른 사람들이 해당 장소를 쉽게 찾을 수 있도록 도와줄 수 있습니다. 

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5. 지도에서 위도, 경도 찾는법 

구글 지도에서 위도, 경도에서는 모바일 버전과 PC  버전에서 차이가 있습니다. 더불어 구글 위도,경도 표시는 십진법으로 표시되므로, 변환방법도 활용하면 좋겠습니다.  

1) 구글 지도에서 

(1) 모바일 버전에서 확인시 

 - 모바일(휴대폰) 상태에서 구글지도 실행하고, 원하는 지점에서, 해당 위치를  1~2초 정도  '쿡' 눌러주면 검색창에 상부에 위도, 경도 위치가 표시됩니다. 

(2) PC 버전에서 확인시 

- 구글 지도가 실행되면, 원하는 위치 커서를 위치 '우 클릭' 하면 "이곳이 궁금한가요?" 라는 메뉴를 클릭하면 상부 검색창에 위도 경도 표시됩니다. 

2) 스마트폰 앱에서 

삼성 캘럭시 폰 엣지기능 또는 캘럭시 와치에서 나침판 기능을 활용하면 현재의 위도, 경도를 확인가능

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6. 똑똑한 길잡이, GPS 위성의 종류

<GPS 위성>

모든 기술들의 기반은 군사 목적으로 사용되다가, 생활 전반에 적용되는 것이 많습니다. GPS도 마찬가지이지요. 여러 개의 인공위성으로부터 신호를 수신하여 사용자의 현재 위도, 경도, 고도를 실시간으로 계산하여 제공합니다. 초기에는 미국의 GPS(Global positoning system)가 일반적이였으나, 자국의 안보 보호를 위해 2010년대부터 각국에서도 경쟁적으로 GPS 위성을 소유하고 운영하는 경향을 보였습니다. 

1)GPS의 종류   

 

• 미국 GPS (NAVSTAR): 가장 먼저 개발된 GPS 시스템으로, 현재까지도 가장 널리 사용되고 있습니다.
• 러시아 GLONASS: 미국의 GPS에 대항하기 위해 러시아에서 개발한 위성 항법 시스템입니다.
• 유럽 Galileo: 유럽 연합(EU)에서 개발한 위성 항법 시스템으로, 높은 정확도와 신뢰성을 목표로 합니다.
• 중국 BeiDou: 중국에서 자체적으로 개발한 위성 항법 시스템으로, 중국 및 주변 지역에서 널리 사용되고 있습니다.
• 이 외에도 일본의 QZSS, 인도의 IRNSS 등 다양한 국가 및 지역에서 자체적인 위성 항법 시스템을 개발하여 운영하고 있습니다.

2) GPS의 측정 원리

• GPS는 삼변측량(Trilateration)이라는 원리를 사용하여 사용자의 위치를 측정합니다.
• GPS 수신기는 적어도 4개 이상의 GPS 위성으로부터 신호를 수신합니다.
• 각 위성은 고유한 신호와 함께 현재 시간 정보를 담아 수신기로 전송합니다.
• 수신기는 각 위성에서 보내온 신호의 도착 시간 차이를 계산하여 각 위성까지의 거리를 측정합니다.
• 이 거리를 반지름으로 하는 구를 그리고, 4개 이상의 구가 겹치는 지점을 찾아 사용자의 위치를 결정합니다.
• 4개 이상의 위성이 필요한 이유는 사용자의 3차원 위치(위도, 경도, 고도)와 수신기 시계 오차를 보정하기 위함입니다.

 [부연] 삼변 측량 

삼변측량은 세 개 이상의 기준점으로부터의 거리를 이용하여 미지의 점의 위치를 결정하는 측량 기법입니다.

① 삼각측량과의 차이: 삼각측량은 각도를 이용하여 위치를 결정하는 반면, 삼변측량은 거리를 사용합니다.
② 삼변 측량은 2가지 방법

• 2차원 삼변측량: 평면 상에서 미지의 점의 위치를 결정하기 위해서는 최소 3개의 기준점이 필요합니다. 각 기준점에서 미지의 점까지의 거리를 반지름으로 하는 원을 그리고, 이 원들이 교차하는 지점이 미지의 점의 위치가 됩니다.
• 3차원 삼변측량: 3차원 공간에서 미지의 점의 위치를 결정하기 위해서는 최소 4개의 기준점이 필요합니다. 각 기준점에서 미지의 점까지의 거리를 반지름으로 하는 구를 그리고, 이 구들이 교차하는 지점이 미지의 점의 위치가 됩니다.

GPS에서의 삼변측량: GPS는 3차원 삼변측량을 사용하며, GPS 위성이 기준점 역할을 합니다. GPS 수신기는 각 위성과의 거리를 측정하여 자신의 위치를 계산합니다.

 

마치며 

지금이야 발단된 계산시스템으로 우리의 위치를 파악할 수 있었지만, 과거에는 다양한 도구와 공식으로 우리의 위치를 파악했다고 할수 있다. 중고등학교 시절에 지구과학에서나 배웠던 기억이 있고, 현재에도 다양한 생활속에 위치 기반 도구를 통해 일상에 깊숙히 활용되고 있는 것을 알수 있다. 위도와 경도는 지구상의 위치를 나타내는 중요한 ‘주소’이며, 계산 예시를 통해 위도와 경도를 더욱 쉽게 이해하고 변환 방법 정도를 알고 있으면 유용한 활용이 가능할 것이라고 생각된다. 넓은 지구에서 각자의 위치에서 지금도 열심히 삶을 살아가는 우리들이다. 물리적인 위치도 있지만, 더 생각해야 할 것은 나의 삶에 위치와 방향을 추가적으로 생각하며, 언제나 행복한 삶의 길잡이를 만들면 좋겠다.