위성항법장치 GPS

세계 최초로 미국 국방부에서 개발한 위성항법시스템(GPS: Global Positioning System)은 구소련에서 발사한 스푸트니크호 위성발사로 인한 미국의 국방안보 차원에서 시작되었다.

우리나라는 국립항공우주연구원에서 독자적인 위성기반 정밀위치정보시스템 개발에 착수하였고 더 나은 정밀도를 위해서 위성항법보강시스템 기술을 개발 중이다.

GPS는 차량용 내비게이션, 항공, 선박의 위치는 물론 최신 드론에 이르기까지 운항정보, 안전 등 긴급구조, 재난에 대한 대비, 기후 마케팅, 모바일비즈니스, 증강현실, 소셜네트워킹 등 위치를 기반으로 한 다양한 분야에서 활용범위가 확대되고 있다.

위성항법장치는 위성에서 발사된 신호를 지상에서 수신하면 수신지점의 위치를 파악 할 수 있다는 존스홉킨스 대학 응용물리학실험실의 연구결과에 기초한 것이다. 지상에서 특정지역 한 곳의 위치를 파악하기 위해서는 기본적으로 3개의 위성이 필요하지만 시간오차를 확인하기 위해서 추가로 1개의 위성이 더 필요하다.

GPS의 기본원리는 삼각측량법과 삼변측량법이다. GPS는 3개의 위성이면 원리적으로 위치를 결정할 수 있지만, 인공위성의 속도 때문에 특수상대성이론에 의하여 시간 지연이 발생하게 된다.

특수상대성이론에 의하면 빠르게 움직이는 물체는 시간이 지연되는데 위성시계와 수신기 시계가 일치하지 않게 되어 오차가 발생하므로 4개 이상의 위성에서 전파를 수신해서 정확한 위치를 파악할 수 있다고 한다.

절기

GPS라는 초정밀 위치정보기술로 실시간으로 시공간 위치파악이 가능해진 현대와 달리 과학문명 이전 시대에 절기는 농경사회에서 필수적인 시간 개념이었다. 24절기는 기원전 고대 중국 주나라 때 황허강 주변 화북지방의 기후 특징을 바탕으로 만들어 졌다고 한다.

이 때 음력은 달의 위치변화를 토대로 만들어졌고, 해의 이동에 따라 결정되는 계절의 변화와 잘 맞지 않았다. 하지만 농경사회로 접어들면서 태양에 의한 기온 변화가 매우 중요해졌기 때문에 태양의 움직임을 예측할 수 있는 방법이 필요했다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 지구가 태양을 공전하는 기간을 24개로 나누어 24절기를 만들게 되었다. 24절기는 기온이나 계절적 변화를 가늠할 수 있는 매우 중요한 기준이 되었던 것이다.

24절기와 제철음식

24절기는 3가지로 분류할 수 있는데 계절은 춘분, 추분, 하지, 동지, 입춘, 입하, 입추, 입동 더위와 추위는 소서, 대서, 처서, 대한, 강수량은 우수, 곡우, 소설, 대설, 서리와 이슬이 내린다는 백로, 한로, 상강이다. 계절의 변화는 소만, 만종, 경첩, 청명으로 구분하였다.

24절기는 우리가 살고 있는 지구가 태양계 안에서 자전과 공전을 하고 있는 행성이기 때문에 지구와 태양의 위치가 변화의 궤적을 나타내는 규칙성을 이용해서 만들어졌으며 농경사회에서는 인류의 생존을 위해서 필수적인 시공간적 개념이었다.

우리나라는 4계절에 따른 변화가 뚜렷해서 변화하는 절기에 맞는 제철음식을 절식(계절음식)이라고 했다. 가령 봄이 온다는 입춘에는 입춘 절식음식으로 햇나물인 세생체를 먹었다. 춘분에는 온 가족이 모여서 각자 나이만큼 니이떡을 먹었고 그 해 농삿일을 하는 머슴들에게는 머슴떡을 나눠주기도 했다. 서리가 내린다는 상강에는 제철과일과 견과가 들어간 화채나 국화주를 빚거나 국화를 부쳐 먹곤 하였다.

동지 팥죽

과거에 우리 조상들은 일년 중 밤이 가장 긴 날을 동짓날로 정해 동지를 지나야 비로소 나이를 한 살 더 먹게 된다고 하였다. 찹쌀로 만든 새알심이 들어있는 동지 팥죽은 동짓날 먹는 음식으로 잘 알려져 왔다.

가정에서 팥죽을 끓이는 일은 그리 쉽지 않았다. 팥을 불리고 끓이는 조리과정에서 국자로 저어 주기를 잠시라도 소홀히 하면 바닥이 눌러 붙거나 오버쿠킹되기 일쑤였기 때문이다.

이렇듯 어려운 조리과정 때문에 필자가 근무했던 O식품기업에서 즉석 3분레토르트 단팥죽을 개발할 때 찹쌀경단인 새알심 만드는 게 난제였다. 레토르트제품은 미리 살균과정을 거쳐야 하는데 살균하고 난 후에 봉지안에 있어야 할 새알심이 모두 사라져 버린 것이다. 적정 살균조건을 찾지 못해서 살균과정에서 새알심이 모두 녹아버린 것이다.

결국 출시 예정일은 닥아오고 시간에 쫓겨 새알심 대안으로 꿀밤을 선택할 수 밖에 없었다. 그야 말로 '꿩대신 닭(稚代身鷄)'을 택했던 것이었다.

팥의 주성분은 당질, 미네랄류, 비타민이며, 소량의 사포닌이 함유되어 있다. 팥에 함유된 칼륨은 나트륨 배출을 도와 붓기를 빼고, 혈압이 상승하는 것을 억제하는데 효과적이며, 껍질에 들어 있는 안토시아닌과 사포닌은 장을 자극해 변비 예방에 도움을 준다. /연윤열 (재)전남바이오진흥원 식품산업연구센터장