투영 왜곡 (Projection Distortion)

지도학
한 줄 정의: 둥근 지구 표면을 평면 지도로 옮기는 과정에서 면적, 각도, 거리, 형태 중 일부가 불가피하게 왜곡되는 현상입니다.

쉽게 풀면

지구는 둥글지만 지도는 대부분 평평한 종이나 화면 위에 그려지기 때문에, 구를 평면으로 펼치는 과정에서 반드시 어딘가는 늘어나거나 줄어듭니다. 오렌지 껍질을 통째로 벗겨서 평평하게 펴려고 하면 껍질이 찢어지거나 겹쳐지는 것과 비슷한 상황입니다. 그래서 지도를 만들 때는 어떤 요소(면적, 각도, 거리, 형태)를 정확하게 지킬지 선택하고, 나머지는 어느 정도 왜곡을 감수합니다. 세계지도에서 그린란드가 실제보다 훨씬 커 보이는 것도 이런 투영 왜곡의 대표적인 예입니다.

왜 중요한가

지도 투영법 선택은 지도의 용도에 따라 분석 결과와 시각적 인상에 큰 영향을 미치기 때문에, 지도학 연구에서는 투영 왜곡의 성질을 이해하고 목적에 맞는 투영법을 선택하는 것이 매우 중요하게 다뤄집니다. 면적 비교가 중요한 통계지도와 항해용 지도가 서로 다른 투영법을 쓰는 이유도 여기에 있습니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"세계 인구밀도를 비교하기 위해 면적을 보존하는 투영법을 채택하여 투영 왜곡(projection distortion)에 따른 오해를 최소화하였다."

면적 비교가 중요한 지도이므로 면적이 왜곡되지 않는 투영법을 선택했다는 의미입니다.

"고위도 지역에서 메르카토르 투영의 면적 왜곡이 두드러짐을 확인하고 대안 투영법과 비교 분석하였다."

특정 투영법의 왜곡 특성을 정량적으로 확인하고 다른 투영법과 비교했다는 뜻입니다.

조금 더 깊게 보면

투영 왜곡은 흔히 면적을 보존하는 정적투영, 각도(형태)를 보존하는 정형투영, 거리를 보존하는 정거투영 등으로 구분해 다뤄지며, 하나의 투영법이 이 모든 성질을 동시에 만족시킬 수는 없습니다. 톤부 타원체(왜곡타원) 같은 도구를 사용해 지도 위 각 지점의 왜곡 정도를 시각적으로 비교하기도 합니다.

주의할 점

특정 투영법으로 그려진 지도를 볼 때는 그 지도가 어떤 요소를 보존하고 어떤 요소를 희생했는지 확인하지 않으면 면적이나 형태를 잘못 비교할 위험이 있습니다.

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