적도의(적도식가대) (Equatorial Mount)
쉽게 풀면
축 하나를 지구 자전축과 나란히 맞춰 놓아서, 별이 하늘을 가로질러 움직이는 것을 한 축만 돌려도 계속 따라갈 수 있게 만든 망원경 받침대입니다.
왜 중요한가
적도의는 한 축을 지구 자전축과 평행하게 맞추어 그 축 하나만 일정 속도로 돌리면 천체를 추적할 수 있으므로, 장시간 노출 천체사진과 정밀 추적 관측의 기본 가대입니다. 시야가 회전하지 않아 경위대와 달리 회전 보정 장치가 필요 없고, 20세기까지 대부분의 연구용 망원경이 이 방식으로 지어졌습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
별빛을 오래 모아 찍는 사진에서는 별이 하늘을 가로질러 움직이는 만큼 망원경도 계속 따라 돌려야 흔들리지 않은 선명한 사진을 얻을 수 있다는 설명이다.
극축 정렬을 통해 천체 추적을 단순화하는 적도의의 원리를 설명한다.
조금 더 깊게 보면
극축 정렬이 조금만 틀어져도 장시간 노출에서 별이 흐르므로 정렬 정확도가 성능을 좌우하며, 그래도 남는 오차는 가이드 별로 보정합니다. 독일식 적도의는 자오선을 넘을 때 망원경을 뒤집어야 해 연속 관측이 끊기고, 대형화하면 무게 균형 때문에 구조가 비대해져 초대형 망원경은 경위대로 옮겨갔습니다. 웜기어의 주기 오차가 추적에 남기 때문에 정밀 촬영에는 오차 보정 학습이 필요합니다. 극축 정렬이 조금만 어긋나도 장시간 노출 사진에서는 별이 점이 아니라 선으로 흘러 찍히므로 정렬의 정확도가 성능을 좌우하며, 그렇게 남은 미세한 오차는 별도의 가이드별을 이용해 보정하는 것이 일반적입니다. 독일식 적도의는 자오선을 넘어갈 때 망원경을 반대편으로 뒤집어야 해 관측이 잠시 끊기는 불편이 있고, 가대를 대형화할수록 무게 균형을 맞추기 위한 구조가 지나치게 비대해져 결국 초대형 연구용 망원경들은 경위대 방식으로 옮겨 가게 되었습니다.
주의할 점
적도의는 사용 전 극축을 정확히 천구의 극에 맞추는 극축 정렬 작업이 필요하며, 이 정렬이 부정확하면 추적 오차가 누적된다. 적도의의 웜기어에는 주기적인 오차가 남기 마련이라, 아주 정밀한 장시간 촬영을 하려면 이 주기 오차를 미리 측정하고 학습시켜 보정하는 추가 작업이 필요하다.