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‘지금, 만나러 갑니다’라는 일본영화가 있다. 엄마가 세상을 떠나면서 남긴 얘기가 현실이 되는 날을 기다리던 소년은 약속대로 ‘비의 계절’에 돌아온 엄마를 만난다. 하지만 비의 계절이 끝나면 엄마는 우주로 돌아가야 한다. 소년은 계속 비가 내리기를 바라면서 빨랫줄에 인형을 거꾸로 매단다. 하지만 몇 개를 거꾸로 매달아도 비의 계절은 끝나고 결국 엄마는 6주간의 즐거운 추억만 남긴 채 아카이브 별로 떠나버린다.

일본 사람들은 비의 계절, 즉 장마가 빨리 끝나기를 바라는 마음으로 소년이 영화에서 거꾸로 걸었던 인형을 바로 걸어둔다. ‘테루테루보우즈’라고 부르는 이 인형은 날씨를 맑게 해주는 요정인 셈이다. 영화 속 아이의 염원과는 달리 밤하늘에서 우주를 보려는 사람들은 테루테루보우즈를 바로 걸어두어야 한다. 일본 효고현의 니시하리마 천문대에, 반사거울의 지름이 2m나 되는, 일반에 공개되는 망원경으로는 세계에서 가장 큰 망원경에 테루테루보우즈가 걸려있는 것도 같은 이유에서다.

일본 사람들은 테루테루보우즈의 원력(願力)으로 밤하늘을 열고 거대한 첨단 장비로 우주를 탐색하려 한다.

일본 교토의 도시샤대에는 과학사 연구자들로 구성된 불교천문학연구회가 있다. 19세기 초 서양의 지구설과 근대우주론에 대항해 ‘수미산설’이라는 아주 기괴한 우주론을 주장한 불교지식인들을 연구하는 모임이다.

필자가 속한 이 연구회는 지난 3월말 니시하리마 천문대를 방문해 2박3일간 천체관측과 사진촬영을 했다. 관측팀을 이끈 사람은 동아시아 천문학사의 권위자인 도시샤대의 미야지마 카즈히코(宮島一彦) 교수였다.
 

일반에 공개되는 최대 망원경

교토에서 열차를 타고 출발해 일본식 축성양식의 표본이자 일본의 국보인 히메지성이 있는 히메지까지 가서, 그곳에서 열차를 갈아타고 사요까지 간다. 사요에 내리면 천문대가 서있는 오오나데야먀의 정상까지는 택시를 탄다. 히메지에 닿기 전 놓치면 후회할 일본천문학의 명소가 있기에 열차 안에서 바깥을 주의 깊게 살피다가 사진을 찍었다. 바로 일본표준시 자오선상에 위치한 아카시천문대(아카시시립천문과학관)다. 일본이 표준자오선으로 삼고 있는 동경 135°선은 우리나라의 표준자오선이기도 하기에 의미가 크다. 바로 이곳을 지나는 선을 기준으로 한국과 일본은 같은 시간을 사용하고 있다. 아니나 다를까 천문대 정면에는 정밀시계로 유명한 세이코사의 이름과 함께 커다란 시계가 시간을 나타내고 있다. 천문대의 남쪽으로 펼쳐진 바다에는 일본교량공학의 상징인 아카시대교가 본토와 아와지마섬을 연결하고 있다.

보현산천문대가 있는 영천에 사는 사람들이 그렇듯이 효고현의 사요 지역 사람들은 자기 고장에 천문대가 있다는 사실을 매우 자랑스러워하고 있는 것 같다.

사요역에 내렸을 때 천문대탐방객을 맨 먼저 맞는 것은 보도에 깔린 별자리들과 공 모양의 행성에 앉아 피리를 부는 ‘별의 선율’이라는 소녀상이다. 천문대와 인접한 사요군 내의 4개 지역은 ‘밤하늘경관형성지역’, 즉 한국식으로는 ‘별빛보호지구’로 지정돼 있다. 이 때문에 사요에서는 등갓을 씌운 가로등을 쉽게 볼 수 있다. 간판이나 기념물의 조명에까지 광해를 줄이기 위한 규칙을 정해놓았다. 빛이 하늘로 퍼지는 일반 가로등이 만드는 광해를 100%라고 할 때 등갓을 씌운 가로등이 일으키는 광해는 5% 정도밖에 안된다고 한다.

사요역에서 택시로 10분 정도 달려 도착한 곳은 동경 124° 20′ 17″, 북위 35° 1′ 20″, 해발 435.9m에 위치한 니시하리마 천문대다. 이곳은 1990년 지름 60cm의 반사망원경을 주망원경으로 설치해 일반에 개방했다. 그 뒤 2005년 지름 2m짜리 반사망원경을 들여놓았다.
 

여고생 3800명이 응모해 지은 이름

한국의 지방자치단체에서 운영하는 천문대와 달라 맨 먼저 눈에 띈 것은 ‘위성 돔’(satellite dome)이라고 부르는 작은 돔들이었다. 남쪽으로 시야가 좋은 잔디밭에 어미 거북을 따르는 새끼 거북들처럼 옹기종기 모여 있는 돔에는 지름 20cm급 망원경들이 설치돼 있다. 천문대 탐방객은 이곳을 빌려 밤새워 자신이 원하는 천체를 탐색하고 사진을 촬영할 수 있다. 사용 허가를 받은 동안 탐방객들이 자신의 개인천문대를 갖는 셈이다. 우리 일행은 구경 26cm 반사망원경이 설치된 위성 돔을 빌려 밤새 관측할 수 있었다. 위성 돔 옆에는 추운 몸을 녹일 수 있는 방갈로도 있다. 너무 추울 때는 방으로 들어가 몸을 녹이고 성도(별자리 지도)를 찾으며 담소를 나누다 다시 돔에 돌아가 관측을 계속할 수 있다.

니시하리마 천문대 탐방의 백미는 아무래도 지름 2m짜리 망원경으로 천체를 관측하는 일이다. 망원경의 이름은 ‘나유타’인데, 10의 60제곱이나 되는 큰 수를 나타내는 불교 용어다. 밤하늘에서 나유타만큼이나 많은 천체들을 보여주는 망원경이 되라는 뜻으로 붙인 것 같다. 3800명의 일본 여고생이 응모한 이름 가운데 뽑았다고 한다. 탐방객들은 나유타를 보는 순간 그 거대함에 압도되고 만다. 그렇다면 단일 거울로 세계 최대라고 일본이 자랑하는 지름 8.2m의 수바루망원경(하와이 마우나케아 정상에 위치)은 얼마나 클 것인가를 생각하니 가슴이 막힐 지경이었다. 거대 망원경들은 그 무게가 엄청나기 때문에 가대를 경위대식(상하와 수평의 2축에 의해 회전하는 방식)으로 하는 경우가 많은데, 나유타도 경위대식이다.

니시하리마 천문대는 일반인이 천문관측을 체험할 수 있는 대중 시설이면서도 소속 연구원들이 나유타를 이용해 천문학을 연구하는 시설이기도 하다. 이 때문에 망원경에는 일반 연구용 망원경과 마찬가지로 첨단 관측장치들이 달려 있다. 망원경으로 정보를 얻는 장치는 크게 4가지다. 망원경 경통의 뒷부분에는 가시광촬영장치와 적외선카메라가 달려 있고 망원경의 위도축에는 고감도 하이비전카메라와 가시광선분광기가 설치돼 있다. 망원경마다 연구 목적에 따라 설치되는 부대 장치들이 조금씩 다르기는 하지만, 이들은 모두 대형망원경으로 연구하기 위한 장비들이다.

나유타에는 일반 연구용 망원경과 달리 탐방객들을 위한 장치가 하나 더 있다. 바로 안시관측장치, 즉 아이피스다. 위도축을 받치는 기둥에 성인 가슴 높이에 설치된 아이피스를 통해 나유타가 잡은 천체를 탐방객들이 눈으로 볼 수 있다. 테루테루보우즈는 이 아이피스 옆에 걸려 있으면서 망원경과 탐방객들에게 좋은 밤하늘을 가져다준다.

저녁 7시 30분부터 2시간 정도 계속되는 관측에서 나유타의 위력을 여러 차례 실감할 수 있었다. 맨 먼저 본 대상은 달인데, 달 표면이 얼마나 밝은지 태양열로 이글거리는 느낌까지 들었다. 또 오리온대성운을 봤는데, 성운 속의 별무리 ‘트라페지움 성단’ 근처에서 무언가 활발한 움직임이 감지될 정도여서 이곳에서 별이 생겨나고 있다는 말을 실감할 수 있었다.
 

시리우스 짝별, 토성 고리 틈새 보며 감동

밤하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스는 동반성(짝별)을 거느린 쌍성이지만, 시리우스의 빛이 워낙 밝아 보통 망원경에서 동반성을 확인하기는 매우 어렵다. 물론 나유타로 보더라도 시리우스의 빛살이 어른거려 열에 한두 명은 동반성을 확인하지 못하지만, 대부분의 사람들은 동반성을 분명히 볼 수 있다. 시리우스가 뿜어내는 빛살 사이로 4시 방향에서 은은히 자신의 빛을 드러내고 있는 동반성을 확인한 일은 감동적이었다.

또 인상적인 것은 나유타로 토성의 진면목을 본 일이다. 토성은 최근 때마침 고리를 잘 볼 수 있는 방향으로 향하고 있어 고리의 틈새인 ‘카시니간극’까지 제대로 확인할 수 있었다. 설명해주던 연구원이 그냥 보여주기가 아깝다고 너스레를 떨 만큼 망원경 시야에 들어온 토성은 아름다웠다. 토성 주변에서 위성을 다섯이나 확인할 수 있었는데, 붉게 보이던 타이탄과 함께 모두 토성 위쪽에서 빛나고 있었다.

나유타를 이용한 관측의 마지막에 다른 곳에서는 거의 있을 수 없는 추억을 선사받았다. 탐방객들이 적었던 날, 안내하던 연구원들은 나유타의 아이피스에 보이는 토성을 사진으로 담을 수 있게 해주었다. 과연 망원경으로 본 토성이 디지털카메라에 제대로 나올 수 있을까 생각했지만, 결과는 대성공이었다. 노출시간과 카메라의 각도에 따라 상태는 달라지지만, 고리를 걸친 토성을 선명하게 잡을 수 있었고 위성까지 잡히기도 했다.
 

인간 해시계와 뉴턴의 사과나무

니시하리마 천문대가 준 선물은 이 밖에도 두 가지가 더 있었다. 하나는 밤하늘에서 인공위성을 본 일이고, 다른 하나는 수명을 늘려준다는 노인성을 본 것이다. 천문대의 연구원들은 전문가답게 인공위성의 궤도와 출현시간을 알고서 인공위성이 잠깐 빛났다 사라지는 모습을 보여주었다. 통신위성인 이리듐은 약 1시간 30분 주기로 지구를 선회하는데, 태양의 반대쪽에서 태양빛을 반사하는 각도가 제대로 맞았을 때 빛을 내므로 해가 진 직후가 아니면 잘 볼 수 없다고 한다.

이 때문에 관측지역 상공으로 이리듐 위성이 지나가는 시간과 궤적을 확인해 해가 진 뒤 나타날 곳을 주시하고 있으면 희미하게 나타났다가 점점 밝아졌다 다시 어둠속으로 사라지는 인공위성을 볼 수 있다. 유성(별똥별)이 하늘에 획을 긋고 사라지는 모습도 멋지지만, 잠시 빛났다 사라지는 인공위성을 보는 일도 흥분되는 경험이었다.

노인성은 예로부터 동양에서 수명을 늘려주는 별로 알려져 왔다. 현대 성도에서 보면 용골자리의 카노푸스다. 남쪽 하늘에 치우쳐 있기에 위도가 낮은 지역에서만 볼 수 있는데, 우리나라에서는 남해안 섬이나 제주도에서 볼 수 있다.

일본에서도 노인성은 장수를 상징하는 별로 사랑받고 있다. 니시하리마 천문대에서도 탐방객들에게 노인성을 찾아볼 것을 권했다. 하지만 시리우스 아래쪽으로 지평선 부근을 아무리 찾아도 광해는 물론 지평선 부근의 안개 때문에 좀체 찾을 수가 없었다. 누군가가 노인성이 있다고 가리킨 곳을 한참 응시하고 있으니 무언가 깜박이는 것 같기도 했다. 수명을 늘려주는 선물은 받은 듯 만 듯 만족할 수밖에 없었다.

나유타의 관측이 끝나면 탐방객들은 각자의 위성 돔으로 가 밤새 자신만의 관측을 한다. 우리 일행이 관측했던 날은 이틀 모두 날씨가 맑아 나유타로 봤던 천체들을 복습하듯 다시 봤고, 그 외에도 미야지마 교수가 찾아준 성운과 성단을 즐겁게 관측했다. 새벽 6시경 동이 터오면서 별들이 사라질 때에야 숙소로 돌아와 잠자리에 들었다.

이튿날 오후에 일어나 미야지마 교수한테 키토라 고분의 고구려 별자리 이야기며, 별자리와 천문관측에 관한 설명을 들었다. 또한 천문대에는 미야지마 교수가 개발한 인간 해시계가 설치돼 있는데, 이곳에서 자신의 그림자가 만드는 시간을 재보기도 했다.

인간 해시계 옆으로 ‘뉴턴의 사과나무’가 심어져 있는데, 듣기에는 영국 케임브리지의 트리니티 칼리지 앞에 서 있는 뉴턴의 사과나무 자손이라고 한다. 이틀째 밤도 전날처럼 먼저 나유타로 여러 천체를 관측하고, 다시 위성 돔으로 가 우리만의 관측을 했다. 다만 다음날에는 열차를 타고 돌아가야 하기 때문에 새벽 3시쯤 관측을 접고 조금 일찍 잠자리에 들었다.

니시하리마 천문대를 탐방하고 나서 일본의 천문대 운영방식이 부러웠다. 위성 돔을 빌려주고 원하는 사람이 직접 자신의 관측을 할 수 있게 해주는 점이 특히 그렇다. 일본에 아마추어 천문인의 수가 많고 수준도 높기 때문에 그런 것이리라.

우리나라 민간천문대에서 오퍼레이터들이 찾아주는 천체를 순서대로 한 번씩 보고 지나가는 일이 관측체험의 전부인 것과는 너무나 대조적이다. 자신만의 돔에서 밤새워 관측할 수 있게 해주는 일본의 천문대는 참으로 천문학 마니아들을 배려하고 있다는 생각이 들었다.

한국과학사 은인
미야지마 카즈히코

지난해 말 우리나라는 한 일본인 교수의 도움으로 18세기 조선에서 만든 아스트로라베(astrolabe, 천체의 높이나 각거리를 재는 기구)의 가치를 알게 됐다. 또한 그동안 일본에 있던 이 유물은 그의 도움을 빌어 한국으로 되돌아올 수 있었다. 그가 바로 미야지마 카즈히코 도시샤대 교수다.

중세 아라비아에서 개발됐고 유럽에 전해져 널리 사용되던 아스트로라베는 최근까지 한국, 중국, 일본을 통틀어 동아시아에서 발견된 적이 없다. 미야지마 교수는 2002년 일본의 동양천문학회에 보고된 이 유물을 조사 연구해, 이것이 위도 38도(현재 각도로는 37.45°) 지점을 기준으로 1787년(정조 11년) 조선에서 만들어진 것이며, 동아시아에서는 유일한 천문기구라는 점을 밝혀냈다. 또한 1930년대 한 일본인이 대구에서 구입해 최근까지 일본에서 그의 후손이 소장해왔던 이 유물은 한국과학사학계의 원로인 전상운 교수와 미야지마 교수가 함께 소장자를 설득해 한국으로 되돌아올 수 있었다(관련기사 동아일보 2007년 12월 7일자 문화면).

미야지마 교수는 교토대 이학부를 졸업하고, 일본 과학사와 동양천문학사 연구의 대부 격인 야부치 키요시 교수에게 배웠다. 그는 지금까지 동아시아 역법, 천문관측기구와 성도의 연구에서 탁월한 업적을 축적해왔다. 조선제 아스트로라베의 연구를 비롯해 조선 후기의 별자리판 연구, 키토라 고분의 별자리 연구처럼 한국 과학사에서도 의미 깊은 연구를 다수 발표해왔다. 그는 한국에서 용도와 제작 연대조차 불분명했던 구리로 만든 원판형 기구가 조선 후기에 서양천문학의 영향을 받아 만들어진 별자리판이라는 사실을 밝혀 학계에 보고했다. 또한 그는 1998년 발굴돼 세상을 놀라게 했던 일본의 키토라 고분 천장에 그려진 성도를 연구해 한국과 일본에서 동시에 큰 주목을 받았다. 즉 키토라 고분의 성도가 고구려의 성도 전통에 큰 영향을 받았다는 사실과 성도의 관측기준이 고구려의 수도인 평양 부근이었다는 점을 밝혔다.

그는 동아시아 천문학과 성도의 전통을 다룬 수많은 강연과 인터뷰, 그리고 논문을 통해 일본에 영향을 준 고구려 천문학의 전통을 알려왔다. 수년 전 조선시대의 목판본 천상열차분야지도(성도)를 일본에서 발견해 이것을 한국으로 돌려주는 일에도 큰 역할을 한 그는 한국인보다도 더 한국의 전통과학을 사랑하고 연구하며 대중에게 알려온 한국과학사의 은인이라고 할 수 있다.

한국인들이 그의 연구를 잘 기억해주지 않는 사이, 일본인들은 새로 발견된 소행성에 미야지마 교수의 이름을 붙여 그의 업적을 기억하고 있다. 2003년 일본의 아마추어천문가 두 사람이 협동해 18등성밖에 안 되는 희미한 소행성을 새로 발견했는데, 이 소행성에 미야지마라는 이름을 붙였다(새로운 소행성에 이름을 붙일 권리는 발견자에게 있다). 그가 천문학사 연구에 기여한 공로를 기리고자 했기 때문이다. 오늘날 한국인들은 고대의 일본인들이 고구려의 천문학을 배웠다는 사실을 자랑스럽게 생각하지만, 그런 사실을 밝혀낸 과학사연구자에게는 별로 관심이 없다. 전통과학사 연구를 의미 있게 생각하고 연구자를 기억하려는 태도는 아무래도 현대의 한국인이 일본에게 배워야 할 것 같다.