밤하늘의 별을 잘 살펴보고 위해서 중요하게 고려해야할 건 무엇이 있을까요.

좋은 망원경과 성능 좋은 카메라와 가대도 필요로 할 것입니다. 또 훌륭한 보정실력을 가지고 있다면 더할나위 없겠죠.

하지만 이렇게 좋은 장비와 실력을 가지고 있다고 한들 1년 365일 중 300일 이상 비가 내리거나 흐린 날이 많은 지역에서 살고 있다면 무용지물일 것입니다.

그렇기 때문에 우리가 익히 알고 있듯 허블망원경과 JWST는 지구 바깥에서 별을 관찰하고 있습니다.

그만큼 맑은 하늘은 별을 살펴보기 위해 중요한 요소임에는 틀림없습니다.

그리고 하늘이 얼마나 맑은지, 광해로부터 얼마나 영향을 받는지 수치화하여 식별하는 방법중 하나는 바로 '보틀 스케일'을 사용하는 것입니다.

보틀 스케일

보틀 스케일은 하늘의 밝기를 9단계로 구분하는 숫자 척도입니다. John E. Bortle이 Sky&Telescope¹에 게재하면서 제안한 이 방법은 기존 개개인의 육안으로 밤하늘을 측정하던 방법(NELM)의 방법을 비판하며 새로운 접근 방법을 제시했습니다.

아래의 내용은 John E. Bortle이 제안한 각 스케일의 구분 방법입니다.

1등급: 우수한 밤하늘 장소

육안으로 볼 때 한계 등급은 7.6~8.0(노력을 기울여)이지만, 하늘에 목성이나 금성이 존재하면 암흑 적응력이 저하되는 것처럼 보입니다. 황도광 , gegenschein , 황도대는 모두 눈에 띄게 보입니다. 황도광은 눈에 띄는 정도이며, 황도대는 하늘 전체에 걸쳐 있습니다 . 은하 M33은 직접적으로 보아도 맨눈으로 볼 수 있는 천체이다. 은하수의 전갈자리와 궁수자리 지역은 땅에 뚜렷한 확산 그림자를 드리웁니다. 매우 희미하고 자연적으로 발생하는 빛인 대기광은 지평선의 약 15° 내에서 가장 뚜렷하게 나타나며 쉽게 눈에 띕니다.

32센티미터(12½인치) 범위를 사용하면 17.5등급까지의 별을 쉽게 탐지할 수 있으며, 중간 배율로 사용하는 50센티미터(20인치) 장치를 사용하면 19등급에 도달합니다. 나무로 둘러싸인 잔디밭에서 관찰하는 경우 망원경, 동료 및 차량은 거의 완전히 보이지 않습니다.

클래스 2: 전형적인 다크 사이트

지평선을 따라 대기광이 약하게 나타날 수 있습니다. M33은 직접적으로 보면 오히려 쉽게 보입니다. 여름 은하수는 육안으로 볼 때 고도로 구조화되어 있으며 일반 쌍안경으로 보면 가장 밝은 부분이 결이 있는 대리석처럼 보입니다. 황도광은 새벽 직전과 황혼 직후에 약한 그림자를 드리울 만큼 여전히 밝으며, 그 색깔은 은하수의 청백색과 비교할 때 뚜렷이 노란빛을 띤다. 하늘의 모든 구름은 별이 빛나는 배경에 어두운 구멍이나 공허로만 보입니다. 하늘을 향해 투영되는 부분을 제외하고는 망원경과 주변을 희미하게만 볼 수 있습니다. 메시에 구상성단의 대부분은 육안으로 볼 수 있는 뚜렷한 물체입니다. 육안으로 볼 수 있는 한계등급은 7.17.5등급 정도로 희미한 반면, 32cm 망원경의 등급은 1617등급에 이릅니다.

클래스 3: 시골 하늘

수평선을 따라 빛 공해의 일부 징후가 분명하게 나타납니다. 구름은 수평선 근처 하늘의 가장 밝은 부분에서 희미하게 빛나 보일 수 있지만 머리 위는 어둡습니다. 은하수는 여전히 복잡해 보이며 M4, M5, M15, M22와 같은 구상 성단은 모두 육안으로 볼 수 있는 뚜렷한 물체입니다. M33은 시야를 피하면 쉽게 볼 수 있습니다. 황도광은 봄과 가을(해질 무렵과 새벽이 되기 전 지평선 위로 60° 확장될 때)에 눈에 띄고 그 색은 최소한 약하게 나타납니다. 망원경은 2030피트 거리에서 희미하게 보입니다. 육안 제한 등급은 6.67.0등급이며, 32cm 반사판을 사용하면 16등급에 도달합니다.

클래스 4: 농촌/교외 전환

교외 또는 시골-교외 전이 하늘에 있는 겨울 별자리. 겨울 은하수가 눈에 보이지만 극적으로 그렇게 보이지는 않습니다. 많은 사람들의 기준으로 볼 때 상당히 좋은 하늘은 Bortle의 척도에서 4~5점을 받을 수 있습니다. 자세히 관찰하면 여기에 묘사된 것보다 더 어두운 별들이 많이 보일 것입니다.

상당히 명백한 빛 공해 돔이 여러 방향에서 인구 밀집 지역 위에 뚜렷이 보입니다. 황도광은 분명하게 뚜렷하지만 황혼이 시작되거나 끝날 때 천정까지 절반까지 확장되지도 않습니다. 수평선 위의 은하수는 여전히 인상적이지만 가장 뚜렷한 구조를 제외하고는 부족합니다. M33은 시야를 차단하기 어려운 물체이며 고도 50° 이상에서만 감지할 수 있습니다. 빛 오염원 방향의 구름은 빛을 받지만 약간만 빛을 받으며 머리 위는 여전히 어둡습니다. 먼 거리에서도 망원경을 아주 선명하게 알아볼 수 있습니다. 육안으로 볼 수 있는 최대 한계등급은 6.1~6.5등급이며, 중간 배율로 사용되는 32cm 반사경을 사용하면 15.5등급의 별을 드러낼 수 있습니다.

클래스 5: 교외의 하늘

가장 좋은 봄과 가을 밤에는 황도대의 흔적만 볼 수 있습니다. 은하수는 수평선 근처에서 매우 약하거나 보이지 않으며 머리 위에서는 바랜 것처럼 보입니다. 광원은 모든 방향은 아니더라도 대부분의 방향에서 분명하게 나타납니다. 하늘의 대부분 또는 전부에서 구름은 하늘 자체보다 눈에 띄게 밝습니다. 육안으로 볼 수 있는 한계는 약 5.66.0이며, 32cm 반사판의 크기는 약 14.515등급에 이릅니다.

클래스 6: 밝은 교외 하늘

가장 좋은 밤에도 황도광의 흔적은 보이지 않습니다. 은하수에 대한 모든 징후는 천정 쪽으로만 뚜렷이 나타납니다. 수평선으로부터 35° 이내의 하늘은 회백색으로 빛납니다. 하늘의 어느 곳이든 구름은 상당히 밝게 보입니다. 관측 테이블에서 접안렌즈와 망원경 액세서리를 보는 데 문제가 없습니다. M33은 쌍안경 없이는 볼 수 없으며, M31은 육안으로는 아주 약간만 보일 뿐입니다. 육안 한계는 약 5.5이며, 적당한 배율로 사용되는 32cm 망원경은 14.0~14.5 등급의 별을 보여줍니다.

클래스 7: 교외/도시 전환

전체 하늘 배경은 흐릿한 회백색 색조를 띠고 있습니다. 모든 방향에서 강한 광원이 눈에 띕니다. 은하수는 완전히 보이지 않거나 거의 보이지 않습니다. M44나 M31은 육안으로 얼핏 볼 수 있지만 매우 불분명합니다. 구름이 밝게 빛나고 있습니다. 중간 크기의 망원경에서도 가장 밝은 메시에 천체는 그 진정한 모습이 창백한 유령처럼 보입니다. 실제로 시도해 보면 육안 제한 등급은 5.0이며, 32cm 반사경은 간신히 14 등급에 도달합니다.

클래스 8: 도시 하늘

하늘은 희끄무레한 회색이나 주황색으로 빛나고 신문 헤드라인을 어려움 없이 읽을 수 있습니다. M31과 M44는 숙련된 관찰자가 좋은 밤에 거의 볼 수 없으며, 적당한 크기의 망원경으로는 밝은 메시에 천체만 감지할 수 있습니다. 친숙한 별자리 패턴을 구성하는 별 중 일부는 보기 어렵거나 전혀 존재하지 않습니다. 어디를 봐야 할지 정확히 안다면 육안으로는 기껏해야 4.5등급까지 별을 찾아낼 수 있으며, 32cm 반사판의 항성 한계는 13등급보다 조금 더 낫습니다.

클래스 9: 도심 하늘

천정에서도 하늘 전체가 밝게 빛납니다. 친숙한 별자리 모양을 이루고 있는 많은 별들은 보이지 않으며, 게자리, 물고기자리 등 희미한 별자리도 전혀 보이지 않습니다. 플레이아데스 성단을 제외하면 메시에 천체는 육안으로 볼 수 없습니다. 정말 기분 좋은 망원경 시야를 제공하는 유일한 천체는 달, 행성, 그리고 가장 밝은 성단 몇 개 (찾을 수 있는 경우)입니다. 육안 제한 크기는 4.0 이하입니다.

내가 있는 서울은?

광해 지도로 대한민국을 살펴보면 서울을 중심으로 붉고 노란 영역이 많이 보입니다. 도시로 갈 수록 빛을 많이 발산하고 있기 때문에 붉은 영역이 되고, 시골로 갈 수록 청색의 색상이 됩니다.

안타깝게도 서울은 bortle scale의 최고 등급에 해당하는 9단계로 별을 관측하기에는 최악의 조건이라고 할 수 있습니다.(무려 G20 국가 중에서 이탈리아 다음으로 광해가 심각한 국가라고 합니다.)

그렇다면 별을 보려면 어디로 가야하나요?

당연히 서울에서도 날씨가 좋은 날에는 어느정도 별을 볼 수 있습니다. 하지만 어두운 DSO를 관측하기 위해서라면 도심에서 벗어날수록 좋은 선택이 될 것 같습니다.

위의 사진을 보면 태백산맥 주변으로 강원도와 경북 산악지역과 지리산 일대 그리고 전라남도 남해근처가 대한민국에서는 별 관측에 유리한 지역으로 보입니다.

Footnotes

1. 1941년부터 발행된 아마추어 천문 월간잡지 ↩