달의 위치와 모양 변화1. 달 관찰 계획{관찰대상달관찰내용달의 모양과 위치변화관찰목적하루 동안 또는 여러 날 동안 달의 위치 변화와 모양 변화를 관찰함으로써, 달의 위치와 모양변화에 대한 규칙성을 찾고, 달의 위치와 모양을 예상하고 그 현상의 원인을 알 수 있다.관찰일시사전 조사 관찰 - 2004. 9. 8 (수) ~ 2004. 9. 9 (목) 새벽 3시실제 관찰일 - 2004. 9. 22 (수) ~ 2004. 10. 4 (월)관찰장소{{관찰준비물나침반, 각도기, 실, 볼펜대, 추(작은 지우개), 방위각 고도 측정기 손전등사진기 ( sony cybershot w1), 삼각대▣ 간이 고도 측정계 제작·준비물 : 각도기, 실, 볼펜대, 추(작은 지우개)·제작방법 : 교사용 지도서를 참고하여 달의 고도를 측정하기 위한 도구를 다음과 같이 제작하였다.{{먼저 볼펜대의 중심에 실을 묶고 길게 늘어뜨린다. 그리고 그 끝에 추를 단다. 추를 구할 수가 없어서 지우개를 작게 잘라서 묶었다. 나중에 알고 보니 추는 저항을 적게 받도록 면적이 작고 원형에 가까운 것이 좋고, 바람이 날리지 않도록 약간의 무게가 있다는 것을 알았다. 지우개는 무게는 있었으나 원형이 아니었다. 하지만 바람도 잘 불지 않았고 고도를 재기엔 어려움은 없었다.지우개를 잘라 묶은 후에 각도기에 순간접착제를 이용하여 볼펜대에 고정 시킨 후에 테이프로 단단하게 고정시켰다. 볼펜대의 끝을 밖으로 끌어내서 달을 관찰하기 좋게 한다. 즉, 볼펜대의 구멍으로 달을 중간에 오게 한 후에 고도를 측정하는 것이다.·관찰방법:1 볼펜대의 구멍으로 달을 본다. 이때 달이 완전히 구멍 안에 들어오도록 한다.2 각도기는 볼펜대에 고정되어있어서 각도기가 기우는 대로 움직이지만, 실로 연결된 추는 볼펜대의 움직임과 상관없이 중력의 영향으로 항상 밑으로 향하게 된다.3 줄이 거의 흔들리지 않고 밑으로 처지면, 한 손은 고도계를 들고 달을 보고, 한 손은 아래로 향하는 실을 각도기와 겹쳐지도록 잡는다.( 오차가 크므로 5번 정도 반복하 그리고 아래에는 방위를 쉽게 재도록 360도 회전을 가능하며, 16방위와 0360도의 각도가 표기 되어 있다. 나침반을 부착하여 북쪽을 0도로 기준으로 하여 방위각을 재도록 되어있다.2. 달 관찰 방법 및 유의점1 미리 계획을 세우고 달 관찰을 하도록 한다.- 음력 23경에서 15일까지는 달이 뜨는 시각이 해가 진 직후이지만 음력 15일 이후로는 해가 뜨는 시간이 매일 50분씩 늦어지므로 이것을 고려하여 관찰 계획을 세워야 한다. 초등학교 학생의 경우 음력 115일 경 해가 진 직후나 7시경으로 하여 관찰 계획을 세우도록 지도한다. 또한 달이 뜨고 지는 시간과 태양이 뜨고 지는 시간 정도는 미리 자료를 준비해 두어야 한다.2 관찰할 장소와 관찰 시각을 정한다.- 주변 건물에 달이 가려서 보이지 않는 경우가 있으므로 관찰 장소는 주변 건물보다 높은 곳이 좋다. 또한 달의 위치 변화의 규칙성을 찾기 위함이므로 한 장소에서 달을 관찰하도록 한다.- 여러 날 동안 달의 위치 변화를 관찰하기 위해서는 일정한 시각을 정해서 관찰하여야 하루 동안 달이 뜨는 시간 및 위치 변화를 관찰 할 수 있으므로 일정한 시각을 정해서 관찰하여야 한다.3 방위각과 고도를 측정하여 관찰 기록지에 기록하고 날짜를 기록한다. 그런 다음에 달의 위상을 비교하기 위해 사진 촬영을 한다.- 달은 비교적 빨리 고도, 방위각, 위상이 변하므로 자주 관측하여 기록하여야 한다. 그리고 세밀히 변하는 위상을 위해서는 사진기를 이용하여 찍어두는 것이 좋다.내가 가지고 있는 기종은 Sony cybershot w1 기종으로 광학 6배줌으로 촬영할 수 있었다. 노출시간을 위해 삼각대에 설치하고 찍어야만 했다. 디지털 카메라지만 간단한 수동기능이 있는 카메라는 사진을 찍을 수 있었다.달 사진 촬영 시 유의할 점달 사진을 찍으려면 필수적인 물품이 있다. 일단 밤 촬영이기 때문에 삼각대는 필수적으로 있어야 한다. 그리고 생각보다는 달이 밝으므로 셔터 스피드를 조절하고 심도는 가장 깊게 하는 것이 좋다. 사진의 크기는 날씨: 맑음고도30{달이 뜨는 시각 1 : 31달이 지는 시각 15 : 00고압선 근처라서 나침반의 이상으로 방위각을 재지 못했다.방위각X실제측정값고도38.5방위각X하현 그믐달 처음이라서 미숙하게 고도와 방위각 쟀다. 주위에 고압선이 아주 많았는데 나침반을 놓을 때마다 방위가 달라져서 잴 수가 없어서 내일 좀 더 공부를 하고 재기로 하였다. 달이 1시간에 약 15 를 움직인다는 가정 하에 넉넉잡아 약 30 일 것이라고 생각했는데 38.5 나 되었다. 그리고 달이 뜨는 시간이 내가 직접 측정한 것이 아니라서 자세히 알기 어려웠다. 그래서 개선 돼야 할 점은 과외 문제로 측정하지 못하는 달이 뜨는 시간을 천문학 사이트를 이용해서 정확하게 알아야 되는 점이고 고압선이 지나가지 않는 곳에서 방위각을 재야되는 것이다. 그리고 친구네 집은 높았지만 남쪽으로는 구 우체국 건물이 그리고 서편으로 학교 복지관 건물이 막고 있어 달의 고도를 재기가 부적합 하여 우리 집으로 옮겨서 측정하기로 하였다.또, 달을 재보니 너무 밤이라 피곤하였다. 다음날 수업에 지장이 있을 것 같아 3시가 아닌 새벽 5시에 일어나서 재기로 하였다. 충분히 달을 관찰할 수 있는 시간이었고 좀 더 안전할 것 같았다.2일차 그 전날에 실수를 다시 분석하여서 고압선이 없고 주변에 건물이 비교적 적은 우리 집 옥상에서 관측하기로 하였다. 서쪽엔 대구 타워가 있었고 동쪽에는 아파트 건물이 있어서 일단 방위를 어림재보는 것은 쉬웠고, 위치를 기억할 수도 있을 것 같았다. 예상 고도는 시간 당 약 15 도 움직인다는 가정 하에 약 53.5 도 예상하였다.{일시예상값달의 위상비고현재일2004. 9. 9 5:00음력 7. 25날씨: 흐림구름양:많음고도53.5{달이 뜨는 시각 0 : 21달이 지는 시각 15 : 49방위각을 측정하지 못해서 예상을 하기가 어려웠다.구름이 많이 껴서 사진 촬영이 힘들었다.방위각X실제측정값고도55.5방위각95하현 그믐달둘째 날은 방위각과 고도를 잴 수 있었다. 고도는 예상한 것과 크게 차이는간까지 약 2시간정도가 남았기 때문에 방위각은 서쪽으로 훨씬 치우쳐있었다. 관측위치가 서쪽으로 많이 뚫려 있었고 높은 건물이 비교적 없어서 관측하기가 수월하였다. 고도는 이제 조금 있으면 지는 시간이라서 23.5도 정도로 아주 낮았다.3일차 달은 매일 약 50분씩 늦게 뜨는 것으로 볼 때 구름이 많이 생긴 23일 추분에는 고도는 약 27.5 로 추정된다. 그리고 방위각은 약 202 도 정도로 어제 보다는 덜 서쪽으로 치우쳐있을 것으로 예상되었다. 이를 바탕으로 24일을 예상해보니 고도는 32 그리고 방위각은 195 정도로 예상했다.{일시예상값달의 위상비고현재일2004. 9. 24 9: 40음력 8. 11날씨: 흐림구름양:약간고도32{달이 뜨는 시각 16 : 07달이 지는 시각 00 : 54오차가 너무 많이 남.방위각195실제측정값고도40방위각210상현에서 진행됨3일차2일차는 정말 오차가 너무나 많이 나서 상당히 당황스러웠다. 예상할 때 잘못 계산한 건지 아니면 잴 때 실수가 있는 것으로 생각된다. 거의 10 에서 그 이상까지 차이가 나서 당황스러웠다. 달은 이제 상현에서 좀 더 부푼 모양이다. 사진을 찍는데 구름이 계속 끼어 있어서 힘들었다. 그래서 사진 또한 뿌옇게 나왔다. 하지만 모양의 변화는 알아 볼 수 있었다.4일차24일에 이어 25일에도 상당히 많은 구름이 있었고, 조금만 눈을 돌려도 달이 구름에 가려 버려서 상당히 사진 찍기가 힘들었다. 고도가 지금까지의 결과에 따라 약 하루에 56도정도 높아지고, 방위각은 15도 정도가 바뀌는 걸로 보아 45 , 195 로 예상했다. 보름이 3일정도 남았기 때문에 상당히 부푼 달을 기대했다.{일시예상값달의 위상비고현재일2004. 9. 25 9: 40음력 8. 12날씨: 흐림구름양:약간고도45{달이 뜨는 시각 16 : 47달이 지는 시각 02 : 07방위각195실제측정값고도42방위각191.5보름에 가까워짐4일차 4일차에도 오차는 보였으나 달의 위상변화는 거의 비슷했다. 하지만 정확한 수치보다는 일정한 패턴이 중요하다고도는 보름부터 더디게 줄어드는 것 같다.9일차 추석연휴가 끝나고 대구로 다시 돌아왔기 때문에 값들이 달라질 것이라고 예상되었다.{일시예상값달의 위상비고현재일2004. 9. 30 9: 40음력 8. 17날씨: 맑음고도34{달이 뜨는 시각 19 : 07달이 지는 시각 07 : 45방위각115.5실제측정값고도35방위각100보름에서 하현으로 진행시작9일차 고도 같은 경우는 거의 변하지 않았다. 보름에 가까운 기간에는 더디게 고도가 변했다. 그런데 하루 사이에 거의 30도가 가깝게 방위각이 변했다. 그것의 이유가 지역이 바뀌어서 그런지 측정기구의 차이인지는 잘 모르겠다.11일차 하루에 고도가 약 5, 6도 변하므로 25 , 방위각은 약 15 가 변하기 떠문에 70 로 예상하였다. 달의 모양이 거의 하현달과 가까워 질 것으로 예상되었다.{일시예상값달의 위상비고현재일2004. 10. 02 9: 40음력 8. 19날씨: 맑음고도25{달이 뜨는 시각 20 : 07달이 지는 시각 09 : 41방위각70실제측정값고도20방위각67보름에서 하현으로 진행11일차 고도와 방위각은 거의 비슷하게 수치가 나오고, 달의 위상도 보름에서 하현으로 바뀌고 있었다. 달이 뜨는 시각은 거의 50분 정도 늦게 뜨고 있었다. 한 가지 특이할 만한 사항은 달이 거의 동북쪽에서 뜨고 있다는 점이다. 이젠 눈에 띄게 동쪽 아파트 사이에서 보인다.12일차 동북쪽에서 아주 낮게 관찰될 것으로 보인다. 평소의 패턴에 따라 15 , 55 로 예상했다.{일시예상값달의 위상비고현재일2004. 10. 03 9: 40음력 8. 19날씨: 흐림구름양:약간고도15{달이 뜨는 시각 20 : 42달이 지는 시각 10 : 53방위각55실제측정값고도11방위각60하현으로 진행12일차 고도는 거의 10 가량으로 떨어지고 있어서 상당히 빨리 달의 운동이 진행되고 있는 것 같다. 모레 정도면 관찰하는 시간인 9시 40분 정도에는 달을 볼 수 없을 것이다. 달의 위상은 하현달에 가깝다 내일이면 하현의 모양을 띨 것으로 예상된다.13일차 달.
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