제 13 장. 星食과 犯合

달은 주기 27.3d로 천구를 일주한다. 이것을 1항성월이라 한다. 일주하는 사이에 행로상에 있는 항성, 행성(때로는 혜성)을 엄폐하고(이것을 星食이라 한다), 또는 이상 접근한다. 고대에서는 접근의 도수에 의해 부르는 방법이 달랐는데, 7촌(0¸.7) 이내로 접근하는 경우를 「犯」이라 불렀다. 0¸.7이상의 넉넉한 접근을 「合」이라 했다. 食, 犯, 合은 모두 천변이었는데, 그 중에서도 식이 가장 중대한 천변이었다.

『史記』「天官書」에는

□月이 歲星(목성)을 食하면, 그 宿地에 기아가 생기거나 망한다. 熒惑(화성)이라면 亂이,

塡星(토성)이라면 아랫놈들이 상전을 범한다. 太白(금성)이라면 국가를 강하게 해서 전쟁

에 패한다. 辰星(수성)이면 女亂이 일어난다. 大角(□ Vir)을 食하면 主命者를 미워하고,

心(□ Sco)이면 內賊의 亂이 되고, 列星(항성)이라면 宿地에 근심이 있다.□

가 있다.

천상의 별들에는 지상의 지배계급이 대응하고 있어, 天王星, 太子星, 女主星, 大將星 등의 구별이 있으며, 그것들이 식, 범을 일으키면, 그 계급의 사람들에게 재액이 끼친다고 보았다. 고대의 天文官(星官)을 이러한 천변을 주위깊게 관측해왔고, 천변발생의 경우는 은밀하게 그 숨은 뜻을 진상했다. 이러한 보고는 후세가 되어 정사편찬할 때에 기록으로 채용된 것이 오늘날까지 남아있다.

그런데, 지구상 임의의 연월일시에서 달의 시위치차는 □제 9장 달□의 위치계산 속에 나오는 모든 식에서부터 구해진다. 또 식범을 하는 항성의 위치는 □제 12장, 고대 항성의 위치□ 속의 모든 식을 이용해서 구할 수 있다(또는 이 책의 권말 부록 1 「황도대항성표」에 게재된 별이라면 이것을 사용해서 간단하게 내삽법으로 값을 읽을 수 있다). 행성의 경우는 제 4장에서 제 7장까지 각각의 장 속에 나오는 식을 사용해서 그 위치가 구해진다. 여기서 달과 별의 상대위치를 산출하면 식범의 유무 또는 그 정도를 알 수 있다. 아래에서는 예제를 이용해서 그것을 설명해보기로 한다.

## 연습 1. [알데바란의 식] 649 III 4, 舒明天皇 12년 2월 甲戌(7일) 별이 달에 들어가다(『日本書紀』23)

이미 서문에서도 소개했지만, 이것은 일본에서의 최고 오래된 성식기록이다. 기사의 연월일

은 율리우스력의 640 III 4에 해당하고, 관측지는 나라의 아스카(飛鳥) (LON=135¸.8, LAT=

34¸.5)로 한다. 이 날 밤의 몇 개의 시각에 대해서, 달의 시황경 LAM2, 시황위 BET2를 계산해보자. 그 중심위치를 성도상에 플롯하면, 달의 행로상에 알데바란(□ Tau)이 있음을 금방 알 수 있다. 즉 □별이 달에 들어가다□라는 별은 바로 알데바란이었다.

640 III 4, 20h에서의 각 량의 계산한 경과는 다음과 같다.

JD=1954880d.95611

ML=56¸.3344,  SL=346¸.958

ST=-1¸.0265,  ML(섭동보정치)=55¸.3078

LST=6h.9982

LAM=51¸.132,  TB=-5¸.243(지심위치)

LAM1=-0¸.7096,  TB1=-0¸.2352

LAM2=50¸.4229,  BET2=-5.4785(시위치)

MS(월시반경)=0¸.251

MP(월상)=63¸.46,  cosMP=0.446

한편 알데바란이 AD 640년에서의 황경과 황위는 □제 12장 고대의 항성위치□의 방식을 이용하여 구할 수 있다. 그것은

LAM=50¸.84,  BET=-5¸.56

이다.

이날 밤 20h, 21h에 대해 위와 같은 계산을 하면 다음과 같은 표가 만들어진다.

640 III 4	20h		21h		22h
달 □ Tau	50¸.42	-5¸.48	50¸.83	-5¸.50	51¸.28	-5¸.53
	50¸.84	-5¸.56	50¸.84	-5¸.56	50¸.84	-5¸.56
(□ Tau - 달)	+0¸.42	-0¸.08	+0¸.01	-0¸.06	-0¸.44	-0¸.03

이 표의 가장 아래 행은 달 중심에 대한 □ Tau의 황경차, 황위차를 표시하고 있다. 이 때 달의 시반경 MS는 0¸.25, 달의 위상 MP는 63¸등은 그림을 그릴 때 필요한 양이다. 먼저 이 표의 값을 모눈종이 위에 플롯해보자. 이 때 모눈종이 상의 축척은 0¸.1를 1cm의 비율로 하면 좋다. MS값을 이용해서 달의 윤곽을 그리고 나서, 별의 행로와의 교점을 전후 시각으로 짐작하여 계산하면, 별의 잠입재현의 시각을 알 수 있다. 이날 밤의 알데바란은 아스카 지방 평균시로 20:28에 달의 동쪽의 어두운 부분 끝에 잠입하고, 달 중심의 남쪽 0¸.08의 부근을 지나간 다음, 21:35에 달의 서쪽 밝은 부분으로 재현하게 된다.

<그림 XIII-1> 서명천황 12년 2월 갑술(640 III 4), 별이 달에 들어가다

(『日本書紀』23)은 알데바란(□ Tau)의 성식이었다.

도식을 이용한 해법은 아니지만, 수치적으로 접촉시간을 구할려면 다음과 같이 해도 된다.

달의 중심의 겉보기 황경, 황위(LAM2, BET2)와 별의 황경, 황위(LAM, BET)를 여러 시각(H)에 대해서 알면, 각각의 시각에서의 중심거리 L은 다음의 식으로 계산된다.

L2=(LAM2 - LAM)2 + (BET2 - BET)2  ···················(186)

이제

PP=L2 - MS2  ·······························(187)

이 되는 양을 고려하면

(1) PP=0은 별이 잠입 또는 재현의 순간이다.

(2) PP<0는 별이 월면 안쪽에 있으며, 성식중이다.

(3) PP>0는 별이 달의 몸체 바깥에 있을 때이다.

그러므로, PP값을 시간축에 대해서 도시하여, PP=0가 되는 시각(H)를 계산하면, 자세한 접촉시각이 구해진다(이러한 순서로 계산하기보다, 필요하다면 H를 보다 자세하게 연산해서 내삽하는 편이 빨리 구할 수 있을 것이다).

이날 밤의 알데바란의 성식은 중국이나 한국에는 대응하는 기록이 없으므로, 일본 독자의 관측이었다. 이제 이 성식을 중국의 낙양(LON=112¸.4, LAT=34¸.8)에서 본다고 하면, 낙양평균시 18:14에 잠입해서, 19:37에 재현하게 될 것이다. 식분은 아스카에서 본 것과 큰 차이가 없다.

두 지점에서 잠입, 재현의 시각 사이에 2시간 이상의 지체가 있는 것은

(1) 食影의 지상 진행에 의한 시간의 지체

(2) 두 지점 사이의 지방시의 차이(시차)

가 서로 합해졌기 때문이다. 중국에서는 알데바란이「畢大星」이라고 불려지고 있으며, 필대성에 대해서는 많은 성식기록이 남아있다.

## 연습 2. [화성의 식] BC 357 V 4, 21h경 아테네에서 달이 화성을 가렸다.

이것은 이미 서문에서 소개한 것이지만, 쇼흐의 「행성표」(1927)의 p.19에 예시되어 있는 기록인데, 그 출전은 분명하지 않다. 아리스토텔레스의 기록이라고 알려져 있는데, 그림 I-2에 그 모양을 소개한 바 있다. 여기서는 그 성식의 계산 경과를 소개한다.

아테네의 경도와 위도는, LON=23¸.7, LAT=38¸.0로서, 당일 밤 19h LMT에서의 모든 값은 다음과 같다.

JD=1571153d.2258,  SL=0.¸.6931

달에 대해서는

ML=116¸.5939,  ST=0¸.6931

ML=117¸.2870(보정후),  LST=9h.5289

LAM=121¸.975,  TB=2¸.21548(지심위치)

LAM1=-0¸.1592,  TB1=-0¸.3118

LAM2=121¸.816,  BET2=1¸.903(시위치)

MS=0¸.2535,  MP=83¸.02

화성에 대해서는

ML=169¸.14968,  PNL=292¸.8768

MA=236¸.2787,  OMG=30¸.9550

LAM=122¸.163,  BET=1¸.6879

BR=0m.99

화성에 대해서는 이미 제 4장 연습 2에서 계산한 바 있다. 같은 계산을 19h, 20h, 21h에 대해서 하면 다음 표와 같다.

-356 V 4	19h		20h		21h
달	121¸.82	1¸.90	122¸.17	1¸.79	122¸.55	1¸.67
화성	122¸.16	1¸.69	122¸.18	1¸.69	122¸.20	1¸.69
(화성 - 달)	+0¸.34	-0¸.21	+0¸.01	-0¸.10	-0¸.35	-0¸.02

달의 시반경은 MS=0¸.25, 달의 위상 MP=83¸, 화성의 광도는 BR=+1m.0이었다. 그림 I-2에서 시각을 내삽하면, 화성의 잠입은 V 4, 19:24, 재현은 20:44이었다. 화성은 달 중심에서 북쪽으로 0¸.10 부근을 관통하고 있다.

## 연습 3. [금성의 식] 679 VIII 10, 신라 문무왕 19년 여름 6월, 달이 태백을 가렸다.(『三國史記』신라본기)

이것은 한국의 성식기록이다. 원문에 날짜가 없으므로, 비교적 불확실한 천문사료이지만, 신라 문무왕 19년 6월은 679 VII 13에서 다음달 VIII 11까지의 30일간이다. 달과 금성의 범합은 1개월에 1회 밖에 일어나지 않으므로, 시행착오 계산을 수행한 결과 VIII 10, 4am경, 금성(광도-3m.3)이 달에 의해 가려지는 것을 찾아냈다. 관측지는 신라의 수도 경주(LON=129¸.2, LAT=35¸.8)로 정하면 될 것이다. 계산의 경과는 다음과 같다.

한 예로서, VIII 10, 4h LMT에 대해 서술하면, JD=1969283d.30777,

SL=138¸.918

달에 대해서는

LAM=113¸.477,  BET2=0.3343,

MS=0¸.2559,  MP=334¸.56

금성에 대해서는

LAM=113¸.707,  BET=0¸.3479

ELO=-25¸.21,  BR=-3m.34

을 얻는다.

이와 같은 계산을 3h, 4h, 5h, 6h에 대해서하여 다음 표를 얻었다. 이것을 그림으로 나타낸 것이 그림 XIII-2이다. 달의 시반경은 0¸.255로서 표시했다.

<그림 XIII-2> 신라 문무왕 19년 6월(679 VIII 10) 달이 태백을 엄했다.

(『삼국사기』신라본기의 재현)]

679 VIII 10	3h		4h		5h		6h
달	112¸.93	0¸.21	113¸.48	0¸.33	113¸.97	0¸.45	114¸.42	0¸.56
금성	113¸.66	0¸.35	113¸.71	0¸.35	113¸.76	0¸.35	113¸.81	0¸.35
(금성 - 달)	+0¸.73	0¸.14	+0¸.23	0¸.02	-0¸.21	-0¸.10	-0¸.61	-0¸.21

이날 새벽에는 금성(-3m.3)은 3:55 LMT에 달의 밝은 부분인 동쪽으로 잠입하고, 5:03에 어두운 부분인 서쪽으로 재현되었다. 『三國史記』에는 이것보다 오랜 시대의 성식이나 성범기사가 몇 개 실려있지만, 그 어느 것도 계산해서 보면 확인 할 수 없었다. 문무왕 19년의 기사는 확인된 가장 오래된 한국의 성식기록이다.

## 연습 4. [수성의 식] -69 VIII 4, 漢武帝 本始 4년 7월 甲寅(3일) 辰星이 翼주변에 있었으며, 달이 그것을 犯했다.(『漢書』天文志)

이 기사는 이미 제 5장 수성의 위치계산 연습 1에서 소개한 것이다. 목성에 대해서는 그곳에서 계산경과를 나타냈으므로, 이하에서는 달의 시위치만을 논하기로 한다.

-69 VIII 4, 18:30, LON=108¸.9, LAT=34¸.3 (長安)에 대한 달의 계산경과는 다음과 같다.

JD=1696070d.968333

SL=128¸.012

LAM2=155¸.001,  BET2=-2¸.0324

MS=0¸.2768,  MP=26¸.99

같은 계산을 18h, 19h, 20h에 대해서하면 다음 표와 같은 값이 얻어진다.

-69 VIII 4	18h		19h		20h
달	154¸.72	-2¸.03	155¸.29	-2¸.03	155¸.91	-2¸01
수성	155¸.11	-2¸.07	155¸.15	-2¸.08	155¸.18	-2¸.08
(수성 - 달)	+0¸.39	-0¸.04	-0¸.04	-0¸.05	-0¸.73	-0¸.07

수성식의 그림은 이미 그림 V-1에 나타냈으므로 그것을 참고하라.

잠입은 VIII 4, 18:18 LMT, 재현은 19:13이 된다. 당일의 월입은 19:00이므로 달이 지기 전의 수성의 잠입은 보기 어려웠을 것이다. 당직이었던 사천관은 월입 후 어느 시기에, 달의 서쪽 주변에 방금 재현된 수성을 인정하여 범이라고 기록했는지도 모른다. 이 때 달과 수성은 태양의 동쪽 27¸부근에 있었고, 처녀자리의 □ Vir의 남서쪽 4¸인 곳에 있었다. 이것은 翼수이며, 기사와 같다. 이것이 중국 최고의 성식기록이라 한다.

## 연습 5. [플레아데스 성식] -282 I 29, 알렉산드리아에서 제 3시가 끝날 무렵(21h), 달의 남쪽 반정도가 플레아데스의 동쪽 1/3 또는 1/2 정도를 엄폐하는 것이 보였다(티모카리스의 관측)

그림 XIII-3에서는 플레아데스 성단의 대표적인 7개의 별들(17, 19, 20, 22, 25, 27, 28 Tau)를 그려넣은 것이다. 다만 -282년 분점좌표계의 황경, 황위값이다. 이날 밤 18h-21h 사이에 달의 경과는 다음과 같다. 알렉산드리아는 LON=30¸.0, LAT=31¸.3으로 계산했다.

<그림 XIII-3> -282 I 29, 알렉산드리아에서 플레아데스의 성식

-282 I 29	18h	19h	20h	21h
LAM2	27¸.74	28¸.09	28¸.47	28¸.87
BET2	3¸.67	3¸.77	3¸.84	3¸.89

그림에서, 이날 밤 18h-21h 사이의 달(월령 7d.4)의 남반분이 플레아데스 남동부분의 23, 25, 27, 28 Tau를 연이어서 엄식했던 것임을 알 수 있다. 이 기록은『알마게스트』에서 얻은 자료이다.