진자시계 아저씨 이야기까지 듣고 나니, 시계가 지금처럼 정확해지기까지 정말 많은 천문학자, 과학자, 수학자, 시계학자들이 얼마나 노력했는지 조금이나마 알 것 같아.
어이쿠. 해시계 할아버지는 지금 오셨네. 할아버지~ 왜 이렇게 늦게 오셨어요! 조금만 더 있으면 해가 뜨겠어요.
예끼! 이놈. 늦긴 뭐가 늦어, 해가 뜨기도 전에 왔구먼. 그럼 된 거 아녀? 우리 땐 말이다 해가 있을 때만 유일하게 시간을 알 수 있었지. 마당에 눈금을 그려 넣기 전까지는 해 지기 전과 해 진 후만 있을 뿐이라고. 지금 너희들은 해시계에 대해 들어본 적도 없겠지만 나를 따라 한번 해시계를 만들어 볼 테야?
위도에 맞는 해시계 만들기
준비물 : 연필, 두꺼운 도화지 여러 장, 자, 컴퍼스, 각도기, 풀 또는 접착테이프, 가위, 손전등
① 먼저 준비한 도화지 아랫부분에 선분 AB를 적당한 길이로 그린다. 선분 AB의 중점 O를 잡고, 각도기를 이용해 각 COB가 90°가 되도록 선분 OC를 그린다.
② 선분 CO를 밑변으로 각자 살고 있는 지역의 위도에 맞게 각 D를 만들어 표시한다. 서울의 위도는 약 37°이므로 각 D는 37°로 표시한다. 선분 DO 위에 마음에 드는 한 곳에 점 E를 표시하고, 점 E에서 그은 수선과 선분 OC의 교점을 점 F라 하자.
③ 점 F를 지나며 선분 AB와 평행한 선분 GH를 그린다. ②번에서 그린 선분 EF의 길이를 재고 같은 길이만큼 선분 CO 위에 점 I를 표시한다. 점 I를 지나고 선분 AB와 평행한 선분 JK도 그린다.
④ 점 I를 중심으로 하는 반원을 선분 GH와 선분 JK 사이에 그린다. 각도기를 이용해 선분 CO를 중심으로 각각 15°씩 세 개의 눈금을 표시한다. 눈금 9와 점 O를 이은 선분과 평행한, 점 F를 지나는 선분 FQ를 그린다.
선분 GH 위에 그리는 눈금은 북반구는 왼쪽부터 9시~3시, 남반구는 오른쪽부터 9시~3시를 표시한다.
⑤ 눈금 9와 3 부분과 선분 AB를 수직으로 연결해 직사각형 모양을 만든다. 그 다음 선분 LN과 길이가 같은 선분 NP, 선분 MN과 길이가 같은 선분 NO를 선분 FQ 위에 점을 찍어 표시한 뒤 점 O와 연결한다. 직사각형 변과 만나는 점을 각각 눈금 4, 5로 표시한다. 왼쪽에도 대칭이 되도록 같은 높이의 눈금 7, 8을 만들어 주면 해시계의 눈금이 완성된다.
⑥ 눈금으로 완성된 부분을 굵은 사인펜으로 한번 더 칠해주는 것도 좋다. 해시계의 바늘이 되어줄 그노몬은 우리가 ②번에서 만들었던 삼각형 FOE와 합동인 삼각형을 그려 만든다. 그림과 같이 삼각형 FOE를 그리고 11시와 12시 간격과 같은 가로길이를 갖는 직사각형을 옆에 그려준다. 그노몬을 수직으로 세우기 위해 필요하다. 다 그린 그노몬을 가위로 오려 접은 뒤 접착제를 이용해 붙여준다. 해시계 완성!
Tip 우리도 해시계를 사용할 수 있을까?
스스로 만든 해시계를 진짜 해를 이용해 실험해도 좋지만, 추운 날씨가 두렵다면 방 안에서 손전등을 이용해 간이 실험을 해볼 수 있다. 손전등을 *그노몬 위에서 왼쪽에서 오른쪽 또는 반대로 움직여 보며 그림자의 변화를 관찰할 수 있다. 물론 분과 초를 알 수 없으니 정확한 시간을 아는 것은 어렵다. 한편 우리나라는 넓이가 작아서 해시계와 실제 사용하고 있는 시계의 오차가 작지만, 미국의 경우는 대륙이 넓어 다른 시간대를 사용하는 지역도 있어 해시계의 오차가 크다.
*그노몬
해시계의 바늘을 말한다.
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Part 1-2.대한민국 시계, 세계에 우뚝 서다!
Part 2-1. 째깍째깍, 수학으로 가는 시계
Part 2-2. 지금의 시계가 있기까지
Part 3-1. 도전! 나만의 시계 만들기
Part 3-2. 특명, 시계를 지구로 모두 소환하라!
