우리 혜성 이야기 : 역사 속의 혜성, 혜성의 과학사

우리 혜성 이야기

역사 속의 혜성, 혜성의 과학사

 

우리 역사 속에서 찾아낸 지난 2000년간의 우주

혜성으로 보는 천문학의 역사

 

핼리 혜성은 약 76년마다 돌아오는 주기 혜성이다. 그래서 일생동안 핼리 혜성을 한 번만이라도 볼 수 있다면 그는 행운아일 것이다. — 본문에서

 

2014년 3월, 홈즈 혜성이 지구를 찾아온다. 1892년 11월 6일에 영국의 아마추어 천문학자인 에드윈 홈즈가 발견한 홈즈 혜성은 공전 주기가 대략 7년이며, 지난 2007년 11월에는 맨눈으로 보일 정도로 별안간 밝아져 많은 천문 관측인들의 마음을 설레게 했던 바 있다. 가장 유명한 혜성인 핼리 혜성보다 밝아 ‘세기의 대혜성’이라는 기대를 받았던 아이손 혜성(국제 과학용 광학-네트워크, International Scientific Optical Network ‘ISON’)은 비주기 혜성이었던 만큼 근일점을 통과한 이후의 행보가 특히 주목의 대상이 되었다. 금세기 최대 규모의 우주쇼를 펼치리라는 기대와는 달리 아이손 혜성은 2013년 11월 28일에 초속 650킬로미터라는 엄청난 속도로 태양 표면에서 116.5만 킬로미터 떨어진 근일점을 통과하며 해체되고 말았다.

핼리 혜성에서 아이손 혜성까지, 밤하늘에 긴 꼬리를 끌며 나타나는 혜성에 인류는 오래전부터 매료되어 왔다. 재앙의 전조이자 혁신의 상징으로 여겨지던 혜성은 동서양을 막론하고 수많은 이들을 사로잡으며 정치에 이용되기도 하고 문학과 과학을 발전시키기도 했다. 이번에 (주)사이언스북스에서 펴낸 『우리 혜성 이야기』는 역사 속의 혜성과 혜성의 역사 모두를 아우르며 혜성이 간직한 비밀에 한 발 다가서는 책이다. 천문학과 박사 과정 시절 쓴 『우리가 정말 알아야 할 우리 별자리』(2000년, 현암사)로 우리 조상들의 별자리를 소개한 안상현은 현재 한국천문연구원의 선임연구원으로 있으며 우주론을 연구하는 천문학자다. 저자는 2001년 사자자리 별똥소나기를 계기로 『고려사』에 기록되어 있는 별똥(meteor, 유성)과 별똥소나기(meteor shower, 유성우) 기록을 분석하고 『조선왕조실록』과 『승정원일기』의 기록들을 분석하는 과정에서 역사천문학에 관심을 갖게 되었다. 이 책은 옛사람들의 기록 속에서 혜성과 천문학의 역사를 찾아가는 여행기라고 할 수 있다.

 

아이손 혜성은 짧지만 강렬한 여운을 남기며 떠나갔다. 그러나 앞으로도 수많은 혜성들이 지구인을 찾아올 것이다. 혜성은 역사적으로 불운의 조짐으로 여겨져 왔지만, 근대 과학의 기원이 되는 뉴턴의 만유인력을 검증해 준 천체이기도 하고, 우리 몸의 대부분을 구성하고 있는 물과, 생명체를 이루는 기본 물질인 아미노산과 같은 유기물을 지구로 가져다준 고마운 존재이다. 무엇보다도 머리카락을 풀어헤치고 넓디넓은 우주 공간을 수십만 년 동안 날아와서 우리에게 인사를 건네는 아름다운 천체인 것이다. — 본문에서

 

『고려사』와 『조선왕조실록』에서 발견한

옛사람들의 혜성 관측기

 

신라 박혁거세 9년(기원전 49년) 혜성이 왕량성에 나타났다. — 『삼국사기』, 「신라본기」

 

고려 성종 8년(989년)

혜성이 나타나자 사면령을 내리고 왕이 스스로 반성하고 선정을 베풀었더니 혜성은 재앙이 되지 않았다. — 『고려사』

 

조선 세조 14년(1468년)

권감 등이 간의대에 올라가서 바라보니 밤 3고에 서남쪽에 홀연히 검은 기운이 있었고, 또 만 마리의 말이 떼를 지어 달리는 것과 같은 소리가 있었으며, 조금 있다가 우레와 번개가 치고, 비가 오다가 그쳤다. — 『조선왕조실록』

 

조선 현종 5년(1664년)

이조 참판 이상진이 임금의 뜻에 응하여 상소를 했는데 그 대략에, “……신이 삼가 생각건대 혜성이 진성의 도수 안에 나타났는데 진성은 사지에 해당되므로 바로 우리나라의 동남방입니다. 해도의 사정을 분명히 알 수는 없으나 반드시 일이 없으리라고 보장하기 어렵습니다.” 하니, 상이 너그럽게 답하고 그 상소를 비변사에 내렸다. — 『조선왕조실록』

 

조선 순조 11년(1811년)

혜성은 처음에는 북두칠성의 손잡이 부분의 서쪽에 있다가 점차 동쪽으로 향하더니, 지금은 북두칠성의 손잡이에서 동쪽으로 5~6도 정도에 있네. 이것은 땅이 움직인다는 명백한 증거일세. 그렇지 않다면 화대의 현상인 혜성이 왜 움직여 돌아갔겠는가? — 정약전, 『손암서독』

 

『우리 혜성 이야기』는 옛 문헌 속에 잠자고 있던 혜성에 얽힌 이야기들을 찾아내 2000년 전부터 오늘까지의 하늘을 펼쳐 보인다. 삼국 시대 초기부터 거의 2000년 동안 천문을 관측한 기록이 풍부하게 남아 있다. 우리나라의 혜성 관측 기록은 『삼국사기』, 『삼국유사』, 『고려사』, 『승정원일기』와 『조선왕조실록』을 비롯한 다양한 옛 문헌 속에서 발견된다. 특히 조선 시대에는 관상감(觀象監)이라는 천문학 관청에 속한 천문학자들이 날마다 하늘을 관측해 국왕과 조정에 결과를 보고하는 체계가 잘 갖추어져 있었다. 이 보고서들 중 측우기 측정 등 기상에 관한 것이 「풍운기(風雲記)」이며 천문 현상에 관한 것이 「성변측후단자(星變測候單子)」이다.

일정한 기간 동안 계속된 천문 현상은 「성변측후단자」들을 베껴서 모아 『천변등록』으로 만들었는데 그 천변의 종류에 따라 『혜성등록』, 『객성등록』, 『성변등록』 등으로 불렀다. 또한 매년 1월과 7월의 상순에 6개월 동안의 천문 기상 현상들을 모두 정리해 역사 기록을 맡은 춘추관에 보고했다. 이때 「성변측후단자」들에서 뽑아서 베낀 관측 자료집을 『천변초출기』 또는 『천변초출』이라고 한다. 『우리 혜성 이야기』의 표지에 쓰인 「성변측후단자」는 바로 1664년 12월 23일(음력 11월 7일) 밤 11~1시에 관측된 기록이다. 1912년 조선 총독부 관측소 소장으로 부임한 일본인 기상학자 세키쿠치 리키치가 『천변등록』과 『천변초출』 등의 자료를 조사한 바에 따르면 조선 시대에 나타난 혜성은 모두 103개였다. 그러나 이러한 천문 관측 자료를 포함한 문헌들의 상당수가 임진왜란 등의 전쟁과 일제 강점기 등을 거치는 동안 불타 없어지거나 비밀리에 반출되는 등 사라져 버려 안타까움을 남기고 있다. 한국에 근대 천문학을 전해 준 공로자인 칼 루퍼스는 1664년 대혜성의 사진 네 장과 함께 「성변측후단자」 열람기를 『고대 한국의 천문학』(1936년)에 남긴 바 있다.

 

많은 기록이 유실되었지만 다음 연도들의 기록은 살아남았다. 1661년, 1664년, 1668년, 1695년, 1702년, 1723년, 1759년, 1760년. 특히 관심을 끄는 것은 1664년 대혜성의 관측 결과와 스케치이다. 손으로 그린 많은 삽화들과 함께 수록된 관측 결과들은 혜성이 음력 10월 9일부터 발견되어 약 80일 후에 사라질 때까지 기록되었다. 이러한 관측들은 구름이 낀 며칠을 빼고는, 매일 밤 규칙적으로 이루어졌다. — 『고대 한국의 천문학』

 

혜성도 행성과 같이 해를 에워 돌아가되 그 궤도는 행성의 궤도보다 매우 다르니, 행성의 궤도는 다 타원이로되 거의 동그란 고로 망원경으로 보지 못할 것이라. ……그런 고로 저 무리의 위치를 계산하기가 어렵되, 근래 천문가에서는 여러 혜성을 헤아려 천문경으로도 볼 수 없는 위치를 계산하여, 제 궤도가 어디 있을 것과 언제 돌아올 것을 아느니라. 서기 1844년에 보던 혜성은 10만 년 후에 돌아올 듯하고, 1744년에 왔던 혜성은 120939년에 다시 돌아올 듯하다 하느니라. —『천문략해』

 

혜성으로 다시 보는 천문학 길잡이

최남선은 1910년 5월 《소년》에 실은 「핼리 혜성을 환영함」에서 핼리 혜성의 출현에 대해 적고 있다. 그는 혜성의 모습, 성질, 궤도를 설명하고 혜성은 재이가 아닌 자연 현상이라면서 전쟁, 역병, 기근, 홍수, 지진 등 큰 재앙이 생긴다거나 나라가 멸망한다거나 지구와 충돌해 지구가 부서진다는 이야기는 모두 과학적 지식이 없었던 시대의 이야기라고 강조했다. 영국의 에드먼드 핼리는 이 혜성이 주기 혜성이라는 사실을 최초로 알아냈다. 그가 예측한 시기에 예측한 위치에 이 혜성이 나타났으므로 이 혜성은 첫 번째 주기 혜성으로서 핼리의 이름이 헌정되었다. 「핼리 혜성을 환영함」에 따르면 아시아에서는 진시황 7년(기원전 240년)부터 이 혜성을 관측한 기록이 있고 당시까지 29회나 출현했으며 우리나라 기록을 보면 고려 성종 8년(989년)부터 영조 35년(1759년)까지 11차례 핼리 혜성에 관한 이야기가 나온다.

연세 대학교에 소장되어 있는 『천변등록』들 가운데 1759년 3월의 『성변등록』은 바로 핼리 혜성을 관측한 기록이다. 영조 때 최고의 관상감 천문학자인 안국빈과 그의 후계자라고 할 수 있는 천문학자 김태서가 관측한 총 25일에 걸친 관측 기록이 한 권의 책으로 엮어져 전해 오는 것이다. 핼리가 돌아오리라 예측했던 그 혜성을, 뉴턴이 『프린키피아』를 발표하고 에드먼드 핼리가 혜성의 궤도를 연구한 지 50여 년이 지난 1759년, 이역만리 조선의 천문학자들도 관측해 그 기록을 남겼다. 안국빈과 관상감 천문학자들의 핼리 혜성 관측이 있었기에 우리도 핼리 혜성의 관측 기록을 남긴 매우 자랑스러운 역사를 갖게 되었던 것이다.

혜성의 위치 측정으로 프톨레마이오스의 우주관을 뒤흔든 튀코 브라헤, 여섯 살 때 본 거대한 혜성을 보고 한평생 천문학을 사랑하게 된 케플러는 물론이고 1985~1986년 핼리 혜성의 사진을 찍고자 자작 천체 망원경을 만들며 천문학의 꿈을 키웠던 아마추어 천문 동아리 회원들에 이르기까지, 긴 꼬리를 끌며 지구를 찾아온 혜성에 매료된 수많은 사람들이 천문학의 역사를 다시 써 왔다. 이 책은 천문학자와 아마추어 천문인, 그리고 별을 사랑하는 모든 사람에게 혜성의 역사와 역사 속의 혜성을 동시에 바라볼 수 있게 하는 길잡이가 되어 줄 것이다.

 

차례

머리말 5

프롤로그: 혜성이란 무엇인가? 11

1장 한국사의 혜성 이야기 35

2장 혜성에 사로잡히다 71

3장 『천변등록』을 찾아서 93

4장 「성변측후단자」 속 핼리 혜성 165

5장 핼리 혜성을 환영함 199

에필로그: 내 인생의 혜성들 261

부록: 앞으로 찾아올 주기 혜성들 295

후주 305

찾아보기 312

 

안상현

천문학자 겸 과학사학자. 현재 한국천문연구원에서 연구하고 있다. 우주 초기에 처음 생겨난 은하들 안에서 수소 라이만 알파 광자가 어떻게 퍼져 나가는지를 연구해 서울 대학교에서 천문학 박사 학위를 받았다. 캘리포니아 과학기술대학 특별 학생, 한국 고등과학원 연구원을 거쳐, 한국천문연구원에서는 한국의 초대형 망원경을 기획하는 데 힘을 보탰다.

영국 케임브리지에 있는 니덤 연구소에서는 방문 학자로서 동서양의 온갖 고서와 희귀한 책들을 원 없이 보았다. 종가의 종손인데다가 조선조 최고의 역사학자인 순암 안정복 선생과 동성동본이라 어려서부터 한문과 역사에 관심이 많았고 그래서 역사 천문학도 연구하게 되었다. 역사 천문학은 역사 기록에 남아 있는 천문 관측 자료를 활용하여 우주에서 일어나는 현상을 과학적으로 이해하는 학문 분야이다. 2001년 사자자리 별똥소나기의 멋진 모습에 매료되어 고려사에 기록되어 있는 별똥과 별똥소나기 기록을 연구하기 시작했다.

그동안 『천상열차분야지도』, 『황도남북양총성도』, 『신구법천문도』, 『보천가』, 『천문류초』, 남병길의 『성경』, 『천지서상지』, 『의상고성』, 『기하원본』, 정두원의 천리경, 안국빈과 김영의 기록, 외규장각의 천문 서적, 우리 역사 속의 별똥과 별똥비, 혜성, 일식 등을 두루 연구했다. 우리의 옛 별자리를 풀어낸 책을 썼고, 어린이들을 위해 옛 천문학을 소개하는 책도 썼다. 국제 학술지에 실린 논문 10여 편을 비롯해 50여 편의 논문을 출간했다.

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