비행기는 왜 지도에서 휘어진 길로 갈까요?

구면의 표면을 따라가는 짧은 길

대권은 구의 중심을 함께 지나는 원입니다. 두 점을 지나는 대권의 짧은 호는 완전한 구의 표면에서 최단 경로가 됩니다. 단, 두 지점이 정확히 대척점인 경우는 제외합니다. NASA의 항법 설명은 이 경로를 따를 때 항공기의 방위각이 계속 달라지는 이유를 다룹니다.

평면 세계지도에 그은 선은 다른 대상입니다. 투영법이 지리 좌표를 화면 좌표로 바꾸면서 대권 경로를 휘어지게 그릴 수 있습니다. 화면의 선이 곡선이라는 사실만으로 이동 거리가 더 길다고 판단할 수는 없습니다.

출처: NASA · Basics of Space Flight: reference systems · NASA · Great-circle navigation near the poles

방향을 일정하게 유지하는 길은 다른 경로입니다

항정선은 일정한 방위각을 유지하는 경로입니다. 메르카토르에서는 항정선이 직선으로 그려져 항해에 유용했습니다. 대권 경로는 일반적으로 방위각이 달라지므로 메르카토르에서는 곡선으로 나타납니다.

적도나 같은 자오선을 따르는 경로처럼 특별한 경우도 있습니다. 모든 비행기가 북쪽으로 휘어진다는 식으로 외우면 안 됩니다. 출발지와 목적지, 투영법에 따라 모습이 달라집니다. 구면의 최단 거리와 일정한 방위각을 유지하는 길은 다릅니다.

출처: USGS · Map Projections: A Working Manual (Snyder, 1987)

기하학적 경로와 실제 운항은 다릅니다

이 글의 도해는 대략적인 도시 좌표와 구면 모델로 계산했습니다. 실제 비행 기록, 다음 운항의 예측, 특정 항공사가 이 선을 그대로 따른다는 설명이 아닙니다. 그런 주장을 하려면 실제 운항 자료가 필요합니다.

실제 경로에는 공역, 날씨, 운항 조건이 더해집니다. 대권 도해는 기하학적 기준을 제공할 뿐 비행시간 전체를 설명하지 않습니다. 도해로 지도 표현을 이해하고 특정 여행은 해당 운항 자료로 따로 확인하세요.

출처: FAA · Great Circle Route distance definition

도쿄와 뉴욕 사이에서 지도의 끝이 사라집니다

도해에 표시한 도쿄와 뉴욕을 찾아보세요. 평면 세계지도의 양 끝에 가까운 두 도시 사이에 선을 그으면 화면 절단선 때문에 경로가 나뉘어 보일 수 있습니다. 태평양과 북쪽 지역이 보이도록 지구본을 돌려보세요. 두 도시는 하나의 곡면 위에 놓여 있습니다.

두 도시 사이의 대권 호는 구의 표면을 따라갑니다. 메르카토르에서 위쪽으로 휘어 보이는 선도 구면에서는 짧은 호가 될 수 있습니다. 도해의 곡선을 화면의 직선과 비교할 때는 종이 위 길이보다 출발지와 목적지 사이의 구면 경로를 생각해 보세요.

출처: NASA · Basics of Space Flight: reference systems · USGS · Map Projections: A Working Manual (Snyder, 1987)

궁금한 점