반그림자 (Penumbra (Shadow))

천문학
한 줄 정의: 광원의 빛이 부분적으로만 차단되어 완전한 어둠은 아니지만 밝기가 줄어드는, 본그림자를 둘러싼 그림자의 바깥 부분.

쉽게 풀면

빛이 조금은 들어오지만 일부는 가려져서 흐릿하게 어두워지는 그림자의 바깥 부분입니다.

왜 중요한가

반영은 광원의 일부만 가려지는 그림자 영역으로, 일식에서 반영 안의 관측자가 부분일식을 보고 본영 안에서만 개기일식을 보는 구분이 여기서 나옵니다. 월식에서는 달이 지구 반영에만 들어가면 밝기 변화가 미미한 반영월식이 되며, 흑점의 바깥 밝은 부분도 같은 이름으로 불려 자기장이 기울어진 영역을 가리킵니다. 반영 경계의 폭이 광원의 각크기를 반영하므로 그림자 기하학에서 태양 크기가 들어갑니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

반그림자월식은 달이 지구의 반그림자만 통과하는 경우로, 밝기 변화가 미미해 육안으로 감지하기 어렵다.

달이 완전히 가려지는 본그림자가 아니라 살짝 어두워지는 반그림자만 지나가면, 눈으로 봤을 때 달의 밝기 변화가 거의 느껴지지 않는다는 설명이다.

태양광 발전 패널 배치 계획에서 인접 구조물이 만드는 반그림자 영역의 발전량 손실을 시뮬레이션으로 추정하였다.

완전한 그늘이 아니어도 반그림자만으로 출력이 줄어드는 정도를 정량화한 예입니다.

조금 더 깊게 보면

본영과 반영의 경계는 선이 아니라 밝기가 연속적으로 변하는 구간이라, 부분식의 시작 시각은 정의 방식에 따라 수십 초 차이가 날 수 있습니다. 흑점의 반영은 그림자 개념과 무관하게 명칭만 빌린 것으로, 표면 아래로 자기력선이 거의 수평으로 뻗어 나가는 구조입니다. 반영월식은 정밀 측광 없이는 눈치채기 어려워 관측 대상으로는 거의 다루지 않습니다. 본그림자와 반그림자 사이의 경계는 뚜렷한 선이 아니라 밝기가 서서히 변화하는 구간이므로, 부분식이 정확히 언제 시작되었는지를 판정하는 기준에 따라 시각이 수십 초가량 달라질 수 있습니다. 태양흑점의 바깥쪽 밝은 부분에도 반그림자라는 같은 명칭이 쓰이지만, 이는 그림자 개념과는 무관하게 자기력선이 표면 아래로 거의 수평에 가깝게 뻗어 나가는 구조를 가리키는 것이라 서로 혼동하지 않아야 합니다. 반그림자의 폭 자체가 광원인 태양의 겉보기 크기를 반영하므로, 태양이 더 멀리 있어 작게 보이는 상황을 가정하면 반그림자의 폭도 함께 좁아지는 것과 같은 기하학적 관계가 성립한다.

주의할 점

반그림자월식은 본그림자를 지나는 개기월식이나 부분월식과 달리 밝기 변화가 매우 미묘해 전문 장비 없이는 구분하기 어렵다. 달이 지구의 반그림자 영역만 지나가는 반그림자월식은 밝기 변화가 매우 미묘해, 정밀한 측광 장비 없이 육안으로만 관측하려 하면 거의 알아채기 어렵다.

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