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『미래를 꿈꾸는 해양문고』시리즈 4권 《세상을 바꾼 항해술의 발달》. 이 시리즈는 청소년에게 해양과학문화를 알릴 수 있도록 기획 제작했다.

4권에서는 고대인과 콜럼버스, 제임스 쿡 선장이 항해를 할 때 하늘의 천체와 바람, 해류 등 자연현상을 어떻게 이용했는지, 나침반과 시계, 레이더가 항해에 필요한 이유를 그림을 곁들여 쉽게 풀어낸다. 별을 통한 추측항법에서 현대의 인공위성을 이용한 항법까지 5천년 동안 발전해온 항해술의 역사를 그렸다.

별을 보며 길을 찾던 고대부터 인공위성을 이용하는 오늘날까지,
5,000년 항해술의 과학과 역사를 한눈에 보다!

"정신을 차린 후 선실 창밖을 보자 짙푸른 수평선이 눈에 들어왔다. 손목시계는 오후 2시를 가리키고 있었다. 서둘러 갑판으로 올라가 사방을 둘러보니 바다 한가운데인 듯했다. 머리 위로 높게 뜬 해에 눈살을 찌푸리다가, 문득 의문이 들었다. ‘해가 남쪽에 있으니까 정오 무렵일 텐데……?’ 밤이 되어 바라본 북극성도 항구에서 볼 때보다 고도가 더 높아진 것이 분명했다. ‘도대체 이곳은 어느 바다 위일까?"

여러분이 이 배의 항해사라면 태양과 별, 손목시계만으로 자신이 떠나온 항구에서 어느 방향으로 얼마나 멀어진 것인지 짐작할 수 있는가? 항해에 필요한 몇 가지 기본 지식만 있다면 이 네 줄의 문장에서 쉽게 답을 찾을 수 있다. 만약 답을 찾지 못한다면 『세상을 바꾼 항해술의 발달』을 통해 자신의 과학 상식을 넓혀 보길 권한다.

우리는 문득문득 『보물섬』의 주인공 짐 호킨스나 만화 『원피스』에서 해적왕을 꿈꾸는 루피처럼 드넓은 바다로 모험을 떠나고 싶어 한다. 그러나 항해에는 호기심과 용기뿐만 아니라 자신의 생명을 지키는 지혜가 요구되며, 그것이 바로 항해술이다. 안전한 항해를 위해서는 우선 현재의 위치를 정확히 알아야 한다. 그래야 목적지로 향하는 방향을 결정하고 돛이나 키를 조종할 수 있다. 더불어 배의 속도, 바닷물의 깊이 등을 파악할 수 있어야 한다.
이 책은 고대인과 콜럼버스ㆍ마젤란ㆍ쿡 선장 등이 항해 시 하늘의 천체와 바람과 해류 등 자연현상을 어떻게 이용했는지, 나침반ㆍ자이로컴퍼스ㆍ시계ㆍ레이더가 왜 항해에 필요한지 그 기초 원리를 풍부한 삽화와 함께 쉽고 재미있게 풀어 간다. 또한 바다 한가운데에서 방위를 파악하는 방법, 배의 속도를 측정하고 물의 깊이를 재는 방법, 해도와 나침반으로 배의 현재 위치를 아는 방법 등도 소개한다. 별빛과 새에 의지하며 뱃길을 찾던 고대 항해술에서 추측항법ㆍ쌍곡선항법ㆍGPS인공위성항법ㆍ잠수함의 관성항법까지 지난 5,000년 동안 발달해 온 항해술의 역사를 한눈에 보여 주는 것이다. 항해사들이야말로 진정한 과학자라는 사실을 깨닫게 하는 이 책을 통해, 여러분은 바다 곳곳을 자유롭게 누빌 수 있을 것이다.

그럼 이 책에 소개된 항해술을 이용해 앞의 질문에 대답해 보자. 우선 손목시계를 이용하면 남쪽을 알 수 있다. 손목시계를 수평으로 놓고 짧은 바늘(시침)이 태양을 향하도록 할 때, 시침과 12시 방향이 이루는 각을 이등분한 선이 남쪽을 가리킨다(본문 36쪽).
우리는 태양이 남쪽에 가장 높게 떠 있을 때가 정오라는 것을 안다. 그런데 배 위에서 시계는 왜 2시를 가리킨 것일까? 경도를 알고 있는 A지점에서 정오에 정확하게 시간을 12시에 맞춘 후, 그 시계를 가지고 서쪽으로 항해했다고 하자. 며칠이 지난 후 B지점에서 태양의 고도가 가장 높을 때 시계를 보니 오후 2시였다면 출발한 지점과 30도의 경도 차이가 있음을 알 수 있다. 왜냐하면 지구는 24시간에 360도를 자전하므로, 1시간에는 15도를 돌기 때문이다(본문 74~75쪽).
이제 동서 방향으로의 이동 거리를 알았으니, 남북 방향으로는 어떤 위치 변화가 있었는지 확인해 보자. 이때에는 태양과 북극성의 고도를 측정하면 되는데, 북극성의 고도는 그 지방의 위도와 같으므로(본문 65~67쪽) 이를 이용해 자신의 위치를 파악한다(물론 이 책은 태양의 고도를 이용하는 방법(본문 69~72쪽)도 설명한다). 북극성의 고도를 잴 기구가 없다면 ‘손가락 각도기’로 대략적인 고도를 알 수 있다(본문 37쪽).
물론 이 배에 나침반과 자이로컴퍼스, 레이더, 음향측심기, GPS인공위성 수신기 등이 장착되어 있다면 보다 정확한 방위와 위치를 알 수 있을 것이다. 자, 지금부터 이 책을 통해 보다 발달된 오늘날의 항해술도 익혀 보도록 하자.

머리말

1부 지도 찾기 컴퓨터를 지닌 동물들
태양을 이용한 개미의 방향 잡기/ 꿀벌이 꿀의 위치 정보를 전달하는 방법/ 모나크나비의 겨울나기 여행/ 연어의 고향 찾아가기/ 깜깜한 밤에 바다제비의 집 찾아가기

2부 옛날 사람들의 바닷길 찾기
고대인의 바닷길 찾기/ 자연현상을 이용한 항해술/ 새를 이용해 육지 찾기/ 태양과 별을 보고 동서남북 알기

3부 바다에서 방위와 고도 알아내기
자연과 천체를 이용한 방위 알아내기/ 나침반을 이용한 방위 알아내기/ 자이로컴퍼스를 이용한 방위 알아내기/ 상대방위와 진방위는 어떻게 다를까?/ 바다에서 고도를 측정하는 방법/ tip 손목시계를 이용해 남쪽 찾기

4부 배의 속도 측정하기
1해리는 얼마만한 거리인가?/ 나무토막으로 배의 속도 알아내기/ 배의 속도는 왜 ‘노트’라고 할까?/ 새로 만든 배의 속도 확인하기/ tip 움직이는 물체와 배의 속도 비교하기 / 배의 크기를 나타내는 방법

5부 바닷물의 깊이 알아내기
바닷물의 색깔로 물의 깊이 알아내기/ 수용측연으로 물 밑의 상태와 깊이 알아내기/ 초음파로 물의 깊이 측정하기

6부 해도에 담긴 다양한 바다 정보
해도는 육지의 지도와 어떻게 다를까?/ 해도의 종류에는 무엇이 있을까?

7부 배의 현재 위치 나타내기
우리 집은 어디에 있을까?/ 위도와 경도로 배의 위치 표시하기/ 나침반으로 배의 위치 알아내기

8부 콜럼버스와 마젤란의 항해술
콜럼버스는 어떻게 아메리카를 발견했을까?/ 마젤란은 어떻게 세계 일주 항해를 했을까?/ 쿡 선장은 어떻게 자신의 위치를 알았을까?/ tip 항해술이 바꾼 음식 문화 / 마젤란은 무엇을 싣고 세계 일주에 나섰을까? / 별을 이용해 배의 위치 알아내기

9부 전파를 이용하는 오늘날의 항해술
항해에 이용하는 전파의 종류/ 전파가 오는 방향을 측정해 배의 위치 구하기/ 쌍곡선항법의 원리/ 배에서는 레이더를 어떻게 이용할까?/ 인공위성으로 배의 위치 찾기

10부 깊은 물속에서 배의 위치를 아는 방법

부록 항해의 역사