01 다음 <보기>는 천구 좌표의 기준이 되는 선들이다.

Ⅳ. 다가오는 우주 / 1. 천체 관측

27. 천체의 위치와 좌표계

소단원 문제

	<보 기>
ㄱ. 시간권 ㄴ. 지평선 ㄷ. 수직권 ㄹ. 자오선

⑴ 천정과 천저를 지나며 지평 좌표의 기준이 되는 것을골라 기호를 쓰시오.

⑵ 천구의 북극과 천구의 남극을 지나는 대원 중 관측자의 천정을 지나는 것을 골라 기호를 쓰시오.

⑶ 천구의 적도에 수직인 것을 골라 기호를 쓰시오.

02 다음 (      ) 안에 들어갈 알맞은 말을 각각 쓰시오.

⑴ 지평 좌표계는 천체의 위치를 (㉠    )와/과 (㉡    )(으)로 나타내는 좌표계이며, 기준은 (㉢      )점 또는 (㉣      )점과 (㉤       )이다.

⑵ 적도 좌표계는 천체의 위치를 (㉠    )와/과 (㉡    )(으)로 나타내는 좌표계이다. 좌표의 기준은 (㉢     )와/과 (㉣       )이다.

03 지평 좌표계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (정답 2개)

① 관측자를 기준으로 하는 좌표계이다.

② 주어진 좌표 값으로 천체를 찾기 쉽다.

③ 천체의 위치를 방위각과 고도로 나타낸다.

④ 별의 위치를 표시할 때 많이 이용된다.

⑤ 관측한 시각과 장소를 반드시 표기해야 한다.

⑥ 방위각은 북점을 기준으로 지평선을 따라 시계 반대 방향으로 측정한다.

⑦ 고도는 지평면에서 천체를 지나는 수직권을 따라 잰 각이다.

⑧ 하루 중 천체의 고도는 자오선을 지날 때 가장 높다.

04 천체의 위치를 지평 좌표계와 적도 좌표계로 나타내는 데 기준이 되는 것들을 옳게 짝지은 것은?

	지평 좌표계	적도 좌표계
①	북점-자오선	춘분점-지평선
②	북점-지평선	춘분점-천구의 적도
③	동점-천구의 적도	하지점-지평선
④	동점-지평선	하지점-천구의 적도
⑤	춘분점-자오선	북점-천구의 적도

05 그림은 북위 40, 지방에서의 관측한 별 A의 위치를 천구에 나타낸 것이다.

별 A의 방위각과 고도를 옳게 나타낸 것은? (단, 방위각의

기준점은 북점이다.)

	방위각	고도			방위각	고도
①	70°	30°		②	70°	60°
③	160°	30°		④	250°	30°
⑤	250°	60°

06 그림은 북반구 어느 지방에서의 관측한 별 S의 위치를 천구의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 방위각은 북점을 기준으로 한다.)

	<보 기>
ㄱ. 별 S의 고도는 50°이다. ㄴ. 별 S의 방위각은 70°이다. ㄷ. A는 북점이고, B는 남점이다. ㄹ. 이 지방의 위도는 북위 60°이다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ	③ ㄱ, ㄹ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄹ

07 그림은 북반구 어느 지방에서의 천구의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 이 지방의 위도는 북위 35°이다. ㄴ. 천정에 위치한 별의 적위는 35°이다. ㄷ. 지평선과 천구의 적도가 이루는 각은 35°이다

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

08 그림은 천구 상에서 별 S의 위치를 나타낸 것이다.

별 S가 일주 운동을 할 때, 시간에 따른 α와 δ의 크기 변화로 옳은 것은?

① α와 δ 모두 증가한다.

② α와 δ 모두 감소한다.

③ α는 증가하고, δ는 감소한다.

④ α는 감소하고, δ는 증가한다.

⑤ α와 δ 모두 일정하게 유지된다.

서술형 문제

09 그림 (가)와 (나)는 천체의 위치를 나타내는 좌표계를 나타낸 것이다.

⑴ (가)와 (나)는 각각 어떤 좌표계를 나타낸 것인지 쓰시오.

⑵ 두 좌표계의 장점과 단점에 대하여 서술하시오.

10 그림은 북반구의 어느 지점에서 적위가 80°인 별 A의 위치를 나타낸 것이다.

⑴ 관측자의 위도는 몇 도인지 쓰시오.

⑵ 관측자 천정의 적위는 몇 도인지 쓰시오.

⑶ 별 A의 방위각과 고도는 각각 몇 도인지 쓰시오(단,

방위각은 북점을 기준으로 한다.).

11 그림 (가)와 (나)는 북반구 서로 다른 지방에서 남쪽 하늘에 보이는 천구의 적도 모습을 나타낸 것이다.

(가)

(나)

두 지방의 위도를 비교하고, 그렇게 판단한 까닭을 서술하시오.

정답과 해설

01 ⑴ ㄷ ⑵ ㄹ ⑶ ㄱ, ㄹ 02 ⑴ ㉠ 방위각, ㉡ 고도, ㉢ 북,

㉣ 남, ㉤ 지평선 ⑵ ㉠ 적경, ㉡ 적위, ㉢ 춘분점, ㉣ 천구의 적도

03 ④, ⑥ 04 ② 05 ⑤ 06 ② 07 ③ 08 ⑤

09~11 해설 참조

01 ⑴ 천정과 천저를 지나며, 지평 좌표의 기준이 되는 것은 수직권이다.

⑵ 천구의 북극과 천구 남극을 지나는 대원은 시간권이며, 시간권 중 관측자의 천정을 지나는 것은 자오선이다.

⑶ 천구의 적도에 수직인 대원은 천구의 북극과 천구의 남극을 지나는 시간권과 시간권 중 천정과 천저를 지나는 자오선이다.

02 ⑴ 지평 좌표계는 천체의 위치를 방위각과 고도로 나타내는 좌표계이며, 기준은 북점 또는 남점과 지평선이다.

⑵ 적도 좌표계는 천체의 위치를 적경과 적위로 나타내는 좌표계이며, 기준은 춘분점과 천구의 적도이다.

03 ④ 천체의 위치 표시에 많이 이용되는 것은 시각과 관측자의 장소에 따라 변하지 않는 적도 좌표계이다.

⑥ 방위각은 북점(또는 남점)을 기준으로 지평선을 따라 시계 방향으로 측정한다.

①, ③ 지평 좌표계는 북점(또는 남점)을 기준으로 천체의 위치를 방위각과 고도로 나타내며, 관측자를 기준으로 하는 좌표계이다.

오답 체크

②, ⑤ 지평 좌표계는 주어진 좌표 값으로 천체를 찾기 쉽지만, 시각과 장소에 따라 값이 달라지므로 관측한 시각과 장소를 반드시 표기해야 한다.

⑧ 하루 중 천체의 고도가 가장 높을 때는 자오선을 지날 때이다.

04 천체의 위치를 나타내기 위해 지평 좌표계와 적도 좌표계를 이용한다. 지평 좌표계는 북점과 지평선을 기준으로 하여 방위각과 고도로 나타내며, 적도 좌표계는 춘분점과 천구의 적도를 기준으로 하여 적경과 적위로 나타낸다.

05 방위각은 북점을 기준으로 시계 방향(동 → 남 → 서)으로 측정하므로 북점에서 별 A까지의 방위각은 180°+70°=250°이고, 천정에서 별 A까지의 각도(천정 거리)가 30°이므로 고도는 90°-30°=60°이다.

06 ㄱ. 천정으로부터 별 S까지의 각도가 40°이므로, 지평선으로부터 별 S까지의 각도는 50°이다. 별의 고도는 지평선으로부터 수직권을 따라 별까지 잰 각이므로, 별 S의 고도는 50°이다.

ㄷ. A는 북쪽 지평선에 위치한 점이므로 북점이고, B는 남쪽 지평선에 위치한 점이므로 남점이다.

ㄴ. 별의 방위각은 북점으로부터 시계 방향으로 재므로, 별 S의 방위각은 180°+7°=250°이다.

오답 체크

ㄹ. 천구의 북극의 고도는 그 지방의 위도와 같다. 따라서 이 지방의 위도는 북위 30°이다.

07 ㄱ. 천구의 북극의 고도와 천정의 적위는 그 지방의 위도와 같다. 천구의 북극 고도가 35°이므로 이 지방의 위도는 북위 35°이다.

ㄴ. 천정에 위치한 별의 적위는 그 지방의 위도와 같으므로 35°이다.

ㄷ. 지평선과 천구의 적도가 이루는 각은 90°-35°=55°이다.

오답 체크

08 α는 춘분점을 기준으로 하여 천구의 적도를 따라 별을 지나는 시간권까지 시계 반대 방향으로 측정한 각이므로 적경이고, δ는 천구의 적도로부터 시간권을 따라 별까지 측정한 각이므로 적위이다. 따라서 α와 δ로 표시된 좌표계는 적도 좌표계이다. 적도 좌표계는 춘분점이 천체와 함께 일주 운동을 하므로 그 좌표 값이 시간과 장소에 따라 변하지 않는다.

09

모범답안_ ⑴ (가) 지평 좌표계, (나) 적도 좌표계

⑵ 지평 좌표계 (가)는 천체의 위치 표시가 쉽지만 시간과 장소에 따라 좌표 값이 변한다. 적도 좌표계 (나)는 시간과 장소에 관계없이 좌표 값이 같지만 천체의 위치를 나타내기 어렵다.

해설_ (가)는 천체의 위치를 방위각과 고도로 나타내는 지평 좌표계이고, (나)는 천체의 위치를 적경과 적위로 나타내는 적도 좌표계이다.

채점 기준

문항	등급	채점 기준	배점(%)
(1)	A	두 좌표계의 명칭을 옳게 답한 경우	40
(2)	A	두 좌표계의 장단점을 모두 옳게 서술한 경우	60
	B	두 좌표계의 장단점을 일부만 옳게 서술한 경우	30

10

모범답안_ ⑴ 37°N ⑵ 37° ⑶ 0°, 47°

해설_ ⑴ 관측자의 위도는 천구의 북극 고도와 같으므로 위도는 37°N이다.

⑵ 천정의 적위는 관측자의 위도와 같으므로 37°이다.

⑶ 별 A는 북점 방향에 있으므로 방위각은 0°이다. 별 A의 적위가 80°이므로 북극성으로부터 10° 떨어져 있어서 별 A의 고도는 47°이다.

채점 기준

문항	등급	채점 기준	배점(%)
(1)	A	관측자의 위도를 옳게 답한 경우	30
(2)	A	관측자 천정의 적위를 옳게 답한 경우	30
(3)	A	방위각과 고도를 옳게 답한 경우	40
	B	방위각과 고도 중 한 가지만 옳게 답한 경우	20

11

모범답안_ 위도는 (가)가 (나)보다 높다. 남쪽 하늘에서 천구의 적도는 지평선에서 (90°-위도)만큼 올려다본 위치에 있다. 이는 고위도일수록 천구의 적도가 지평선에 가깝기 때문이다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	위도를 옳게 비교하고, 그 판단한 이유를 옳게 서술한 경우	100
B	위도 비교만 옳게 답한 경우	40