주요 시간 체계

지구시	지구시(TT)는 천문학 표준 시간이다. 천체 위치를 계산하는 기준점이다. 국제원자시보다 32.184초 빠르며, 지구 자전과 무관한 균일한 시간 체계다.TT = Terrestrial Time
국제원자시	국제원자시(TAI)는 세슘 원자가 방출한 복사선이 9,192,631,770번 진동하는 시간을 1초로 규정했다. 지구 자전과 무관한 균일한 시간 체계다.TAI = International Atomic Time
세계협정시	세계협정시(UTC)는 일상 생활에서 사용되는 세계 표준 시간이다. 국제원자시에 윤초(지구 자전 변동값)를 반영한다. 지구 자전과 관련된 불균일한 시간 체계다.UTC = Coordinated Universal Time
세계시	세계시(UT1)는 지구 자전에 기초한 시간이다. 천체 위치를 기반으로 측정되며, 천문학에서 가장 중요한 「실제 시간」이다. 세계협정시는 세계시와 0.9초 이상 차이(DUT1)가 발생하면 윤초로 시간을 보정한다. 지구 자전과 관련된 불균일한 시간 체계다.UT = Universal Time

UTC	로딩 중…
UT1	로딩 중…
TAI	로딩 중…
TT	로딩 중…

윤 초 (DUT1±0.9)	D U T 1 (UT1-UTC)	델 타 T (TT-UT1)
초	초	초
업데이트 : IERS Bulletin A

천문 현상과 천체 위치는 지구시(TT)를 기준으로 계산된다. 지구시는 원자시계에 기초한 균일한 시간 척도로, 천체 운동을 정밀하게 계산하기 위한 이론적 시간 체계다. 지구시는 일상과 무관한 가상 시간이며, 현실 세계는 지구 자전에 기초한 세계시(UT1)를 따른다. 지구 자전은 조석 마찰, 지각과 맨틀의 상호작용, 대기 및 해류의 질량 이동 등에 영향을 받는다. 따라서 세계시는 불균일한 시간 척도다. 가상 시간인 지구시로 계산한 천체 위치는 실제 시간인 세계시로 조정되는 과정을 거쳐야 한다. 예를 들어, 지구시를 기준으로 500년 전 서울 광화문에서 본 천체 위치를 계산했다면, 이를 세계시로 변환하기 위해서는 500년 동안 누적된 「지구 자전 변화 값」을 찾아야 한다. 이 값은 천체 물리학에서 「델타T」라고 부른다.

천문 현상 계산 순서 :
1. 지구시로 행성 위치를 계산
2. 델타T로 지구시를 세계시로 변환
3. 세계시를 관측지의 지역시로 변환

델타T는 일식 예측에서 가장 중요한 변수다. 이 값에 따라 달그림자 경도(본초 자오선 동서쪽 방향)가 결정된다. 지구는 1초에 경도 0.004178도(465미터)를 자전한다. 만약 지구시로 계산된 일식 시간을 세계시로 조정하는 과정에서 2,000초 오차가 발생했다면 이는 지구 자전 930킬로미터 오차에 해당한다. 올바른 달그림자 위치는 애초 추정한 지점에서 동쪽 또는 서쪽으로 930킬로미터 수정되어야(자전되어야) 한다. 델타T ±2,000초 오차를 구체적으로 예시하면 다음과 같다.

델타T는 지구 자전을 관측한 후에 얻을 수 있는 값이다. 관측이 불가능한 경우에는 이를 추정할 천문 기록이 필요하다. 21세기 현재 불규칙한 지구 자전은 정밀하게 측정된다. 따라서 델타T도 정확하게 계산된다. 망원경과 천체역학이 탄생한 17세기까지만 해도 믿을만한 천체 관측 기록이 존재하며 델타T 계산이 가능하다. 적어도 기원전 8세기까지는 바벨론, 페르시아, 헬라, 로마 문명이 남긴 천문 기록이 존재하므로 델타T 추론이 가능하다. 기원전 8세기 이전은 믿을만한 천문 기록이 없다. 델타T 연구자들은 고대 천문 기록이 너무 빈약하므로 심지어 성경도 참고 자료로 사용한다. 고대 델타T는 누구도 정확하게 계산할 수 없다. 수천 년 동안 누적된 「지구 자전 변화 값」은 매우 큰 불확실성을 가진다.

델타T 오차 = 0.8 × t²
t = (year-1820)/100

년도	오차 (초)	경도
-1000	636	2.65°
-500	431	1.79°
0	265	1.10°
+500	139	0.58°
+1000	54	0.22°
+1200	31	0.13°

델타T 계산 공식은 학자마다 다르며 새로운 고대 천문 기록이 발견되면 보완 및 수정이 이루어진다. 현재 가장 권위있는 델타T 공식은 「에스페낙&미우스」 버전과 「모리슨&스티븐슨」 버전이다. 에스페낙&미우스 버전은 흔히 나사 버전으로 불리며 최신 데이터에 기초한 실용성에 중점을 둔다. 모리슨&스티븐슨 버전은 학술적 가치가 뛰어나며 특히 고대 일식을 연구하는데 강점을 가진다. 저자가 이 웹사이트에 구현한 일식 달그림자는 영국 더럼대학교 F. R. 스티븐슨 명예교수가 연구한 델타T 공식에 기초했다. 구체적으로 다음과 같다.

1	-800 이전
공 식	ΔT = -20 + 32 x u² u = (year-1820)/100
출처	Historical Values of the Earth’s Clock Error Δ and the Calculation of Eclipses(2004-5) by L. V. Morrison and F. R. Stephenson
2	-720 ~ 2019
공식	ΔT = −320.0 + (32.5±0.6) x u² u = (year−1825)/100
출처	Addendum 2020 to 「Measurement of the Earth’s rotation: 720 BC to AD 2015」 by F. R. Stephenson, L. V. Morrison and C. Y. Hohenkerk
3	-800 ~ -700
공식	1과 2를 통한 보간법
4	2019 ~ 2100
공식	현 추세를 통한 예측값
5	2100 ~ 3350
공식	ΔT(year) = ΔT(3640-year) – 100 예시 : 3000년 델타T는 640년 델타T에서 100초를 뺀 값
6	3350 이후
공 식	ΔT = -20 + 32 x u² u = (year-1820)/100
출 처	Historical Values of the Earth’s Clock Error Δ and the Calculation of Eclipses(2004-5) by L. V. Morrison and F. R. Stephenson
7	지구-달 간 조석 가속
공 식	-26″/cy² 적용 천체력 DE406/422/431/441 동일
출 처	L. V. Morrison and F. R. Stephenson, 2004