천체망원경 입문 어떻게 할까?

천체망원경 구조와 천체망원경 선택 방법

 2020년 8월 12일은 페르세우스 유성우가 가장 많이 떨어진다고 알려진 날이었습니다. 하지만 날씨가 좋지 못한 관계로 관측에 어려움을 겪으신 분들이 많으셨을 테요, 항상 하늘을 관측하다 보면 천체망원경을 구매하고 싶은 욕구가 드는 게 인지상정입니다. 오늘은 천체망원경의 구조와 어떤 천체망원경을 선택해야 하는지에 대하여 알려드리도록 하겠습니다. 망원경은 1608년 네덜란드의 한스 리퍼 세이에 의해서 발명되었습니다. 안경을 제작하던 리퍼 세이는 볼록렌즈와 오목렌즈를 겹쳐서 보다 멀리 있는 교회가 가까이 보이는 것을 발견한 뒤에 망원경을 제작하게 됩니다. 망원경의 개발 소식을 들은 갈릴레오 갈릴레이가 1609년 이 원리를 이용해서 하늘을 관측하는데 망원경을 사용하게 됩니다. 하지만 이 당시의 망원경은 오목렌즈의 구조상 정립상은 볼 수 있지만 시야가 좁다는 단점이 있었습니다. 이는 오목렌즈를 통과한 빛이 넓게 퍼져서 접안렌즈의 안쪽에 정립 허상이 생기기 때문이었습니다. 이러한 단점을 개선하기 위해 1611년 요하네스 케플러가 두 개의 볼록렌즈를 사용한 방법으로 도립상이지만 넓은 시야를 볼 수 있는 케플러식 망원경을 만들게 됩니다. 하지만 이러한 렌즈를 사용한 망원경은 큰 렌즈를 만들 때 기술상의 문제로 렌즈 안에 기포가 발생할 수 있고, 렌즈에 의한 수차가 생긴다는 단점이 있었습니다. 뉴턴은 이러한 단점을 보완하기 위해서 렌즈를 사용하는 대신 동판을 이용하여서 반사경을 만들어 렌즈에 의한 기포와 색수차 문제를 해결하였습니다. 이런 뉴턴식 반사망원경의 발명으로 인해서 대구경 광학 망원경의 탄생하게 되었습니다. 이러한 광학 망원경은 케플러식의 굴절망원경, 뉴턴식의 반사망원경, 카세그레인식의 반사망원경으로 나뉘게 됩니다. 굴절망원경은 대물렌즈와 접안렌즈 두 개의 렌즈를 가지고 입사하는 빛을 수집해서 초점면에 상을 맺히게 합니다. 하지만 모든 색깔이 같은 곳에서 만나지 못해서 색수차가 발생합니다. 이런 색수차를 제거하기 위해서 색지 움 렌즈를 활용하기도 합니다. 광학망원경은 지상용이나 천체용 두 개의 원리는 같은데요 결국 먼 곳을 가깝게 보기 위한 목적으로 사용되기 때문입니다. 망원경에서 중요한 것은 집 광력, 배율, 분해능 이 3가지가 있습니다. 천체망원경의 성능을 좌우하는 요소로는 구경이 가장 중요한데요, 구경이 크면 클수록 일반적으로 성능이 우수합니다. 물론 가격도 비싸진다는 단점이 있습니다. 그렇다면 초보자가 천체망원경을 선택하려면 어떠한 점들을 고민해야 할까요, 일단은 어떤 것을 관측할지 선택하여야 합니다. 주로 행성 관측을 할 것이라면 굴절망원경을, 성운, 성단 관측을 할 것이라면 반사망원경을 선택해야 합니다. 만약에 행성, 성단, 성운을 관측할게 아니라면 쌍안경으로도 충분히 관측이 가능합니다. 일반적으로 굴절망원경이 반사망원경에 비해서 가격이 비쌉니다 대략 100mm의 굴절망원경이 150mm의 반사망원경의 가격과 비슷하다고 볼 수 있습니다. 배율이 커질수록 성능이 좋아진다고 했는데 왜 굴절망원경은 적은 배율로도 비싼가 생각이 들 수 있습니다. 그 이유는 굴절망원경이 반사망원경에 비해서 제작 난도가 높기 때문입니다. 또한 같은 구경의 망원경이라면 굴절망원경이 성능이 조금 뛰어납니다. 이론상 같은 구경이라면 성능도 같아야 하지만 반사망원경은 집 광력이 약간 떨어져 콘트라스트가 떨어지므로 같은 구경에서는 굴절망원경의 성능이 약간 더 좋습니다. 주로 관측할 것을 정했다면 망원경을 고르는 방법에 대해서 알려드리겠습니다. 망원경에는 카메라 렌즈와 같은 100mm, f6 같은 숫자가 쓰여있습니다. 이게 망원경을 고르기 위한 주요 요소인데요, 예를 들어서 망원경 구경이 90mm이고 초첨거리는 600mm의 망원경이 있다면 망원경에는 구경비를 구하는 공식이 있습니다. 이를 F 수라고 하는데요 F수 = 망원경의 초점거리 / 망원경의 구경입니다. 예를 든 망원경의 경우 F 수는 대략 6.67이 됩니다. F수가 낮으면 밝고 초점거리는 짧습니다. F수가 높으면 어둡지만 초점거리가 길어집니다. 여기서 실수할 수 있는 부분은 먼 곳을 보고 싶다고 F수가 높은 망원경을 선택할 경우 너무 어두워서 밝은 행성을 제외하고는 볼 수 있는 것이 없어집니다. 만약에 천체망원경으로 사진을 찍고 싶으시다면 최소 7 이하의 굴절망원경을 골라야 좋습니다. 망원경을 고르면서 배율만을 보는 초보자가 있을 수 있는데 망원경은 무작정 배율만을 가지고 고르는 물건이 아닙니다. 일부 오픈마켓에서 배율만을 강조하면서 F수도 없이 홍보를 하는데요, 이런 망원경을 구매했다가는 중고나라 신세가 되거나 먼지 쌓인 장식품이 될 것이 뻔합니다. 망원경의 가격은 천차만별이고 용도 또한 다양합니다. 그렇게 때문에 내가 어떠한 목적을 가지고 이 망원경을 사용할 것인지 또 사진용으로 쓸 것인지 그냥 관측용으로 쓸 것인지 우선적으로 정하신 다음에 망원경을 구매하셔야 올바른 구매라고 할 수 있습니다. 대략적으로 굴절망원경과 반사망원경의 장단점을 한 번 짚어보겠습니다. 굴절망원경은 상이 선명하여서 행성을 관측하기에 좋고, 다루기가 쉽습니다. 또한 촬영 시 무게중심을 잡기에도 수월합니다. 그래서 사진 촬영용으로는 굴절망원경이 좋습니다. 다만 가격이 비싸고, 대구경의 경우 가격은 천정부지로 치솟게 됩니다. 그러므로 구경을 작은 굴절망원경을 구매하게 되고, 구경이 작으므로 초점거리가 짧습니다. 작은 대상을 관측하는 데에는 좋지 않습니다. 반사망원경은 굴절망원경에 비해서 대구경을 쉽게 만들 수는 있습니다. 제일 작은 것도 6인치 급에서 시작됩니다. 반사망원경은 사진을 찍기 위해서 추가 액세서리가 필요하고, 구경이 큰데도 생각보다 가벼워서 바람이 많이 부는 곳에서는 촬영이 힘듭니다. 부디 목적에 맞는 천체망원경을 선택하셔서 재밌는 천체 관측하셨으면 좋겠습니다.