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나침반고대의 항해자들은 방향을 알아내기 위해서 북극성 같은 별자리나 태양이 뜨고 지는 것에 의지하였다.
중세에도 을 보고 방향을 알아냈는데 별로 방향을 알아낼 수 없는 어두운 밤에는 자석과 바늘을 이용했다.

 

우선 그릇에 물을 가득 채워서 바람이 불지 않는 선실에 놓아둔 다음 스트로를 한 개 쥐고 바늘을 직각으로 매달아서 물위에 띄운다.

그 다음엔 자석을 수면에 가까이 갖다 대고 빙빙 돌리면 바늘은 스트로와 함께 물위를 돌기 시작하는데, 자석을 갑자기 치우면 바늘은 남북을 가리키면서 정지하게 된다.

 

 

 

 

자석은 12세기 말에는 아라비아를 거쳐 유럽에 전해졌고 특히 이탈리아 사람들은 자석에 관한 연구를 거듭했다.
그들은 우선 바늘을 일일이 돌리는 대신 영구 자침을 만들고, 또 물위에 띄우는 대신 바늘의 한끝을 고정시키고, 또 다음 단계의 발전에서는 방위카드의 뒷면에 자침을 붙여 바늘 끝에 놓아두는 개량을 했을 것이다.

 

이렇게 해서 자기나침반을 만들었다.
자기 나침반이 발명되자 간단하고 정확하게 풍향이나 배의 항로를 알 수 있었고 보다 안전한 항해를 할 수 있게 되면서 항해술의 진보가 이루어졌다.

 

 

 

그런데 나침반이 보급되면서 또 하나의 혁신이 함께 일어났는데 해도의 제작이 바로 그것이다. 바다에 관한 모든 상황을 정확히, 일목요연하게 표현한 항해용 안내지도는 항해술의 발전에 더욱 기여하게 된다.

 

이후 개량된 자기나침반은 지구자기의 극과 지축 방향의 차이 때문에 편차가 생기는 단점이 있었다. 자기와 전혀 관계없이 지구의 자전에 감응하여 지축의 수평방향을 가리키는 자이로컴퍼스가 발명되었다.

 

자이로컴퍼스의 출현은 단순히 방위의 탐지뿐 아니라 선박의 자동조타를 가능하게 하는 오토파일럿으로 발전, 1920년 실용화되었다. 또한 자이로의 이용은 선박의 동요방지장치·관성유도장치로 응용분야를 넓혔는데, 결국에는 선박 밖에서 오는 정보를 얻지 않고 자장장치(自藏裝置)만으로 역학적으로 이동하는 선박의 위치를 연속해서 정확하게 나타내는 SINS(ship's inertial navigation system;선박관성항법장치)가 나타나게 되었다. SINS는 장시간 잠수하여 항해하는 잠수함 등에 특히 편리하다.

 

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