제 산행기를 읽은분의 GPS에 관한 궁금증을 해결하기 위하여 올림니다.
GPS란 무엇인가
한밤중에도 5m 오차 내에서 현위치 파악 가능
칠흑같이 어두운 밤중이고 안개마저 끼었다면 기존의 독도법으로 자신의 현위치를 파악해내기란 매우 어렵다. 그러나 GPS기기는 이를 가능케 해주는 강력한 도구다.
GPS(Global Positioning System)란 미국 정부가 운용하는 인공위성들을 이용한 위치인식 시스템이다. 애초 군사용으로 개발된 이 시스템은 걸프전 때 크게 위력을 발휘했다. 걸프전 때 광대한 사막 어딘가에 떨어진 조종사를 구조헬기가 귀신같이 찾아가 구출해낼 수 있었던 것이나, 미사일을 창문까지 구별하여 명중시킬 수 있었던 것도 모두 GPS 덕분이다.
이렇듯 군사용 혹은 테러용으로 사용될 수 있는 것이기에 미국은 민간이 이용할 경우는 2000년까지도 일부러 측정 오차를 20~100m 주었다. 그러다 2000년 5월1일부터 미국 대통령의 결정으로 고의적 오차신호(S/A)를 해제, 이제는 일반인도 5m 이내의 오차를 갖는 높은 정밀도로 이용할 수 있게 됐다.
우리가 등산 시 가장 애용하는 1:25,000 지형도에서 1mm는 실제 거리 25m다. 그러므로 좌우 5m 편차란 제로에 가까운 것이 된다. 이 시스템을 채용한 휴대용 기기를 이용하면 거의 완벽한 현위치 파악이 가능한 것이다.
GPS 기기의 종류
GPS를 이용한 자기 위치확인 기기는 세계적으로 수백 종이 넘는다. 과거 제품들은 6~8개에 불과한 위성채널을 사용, 현 위치의 좌표 확인에 10여 분씩 걸리는가 하면 좌우 편차가 200m 이상이나 났기 때문에 지형의 굴곡이 심한 우리나라 산에서는 거의 실용성이 없었다. 부피와 무게 또한 엄청났기에 극지 탐험에서나 썼다.
그러나 요즈음 기기들은 성능이 대폭 향상되었다. 정교한 궤도를 따라 하루에 두번씩 지구를 돌며 지구로 정보를 전송하는 24개의 위성채널을 사용, 정밀도도 높고 거의 1초 단위로 현위치 정보가 갱신된다. 많은 위성을 사용하는 만큼 어지간히 깊은 계곡이라도 좌표가 확인된다. 다시 말해 위치확인에 필요한 최소 3개의 위성만큼은 계곡 위로 트인 하늘 어딘가에 들어오게 된다.
휴대의 기기의 무게는 이제는 50~200g 정도로 줄어들어 등반 중 휴대해도 별 부담이 없다. 손목형 기기도 2000년부터 나오고 있다. 때문에 GPS 기기는 급속도로 확산되는 추세다.
GPS기기는 정밀도와 좌표 측정속도를 가장 우선시해 선택해야 한다. 산중에서 정밀도는 특히 중요하다. 같은 회사 제품이라도 모델에 따라 정밀도에 차이가 있다. 예를 들어 우리나라에 가장 널리 보급된 미국 가민(Garmin)사 제품을 보면, 이트렉이라는 소형 제품은 패치 안테나가 내장돼 있고, GPS-V는 손가락 같은 안테나가 달려 있는데, 위성신호를 수신하는 시간이나 능력이 GPS-V가 훨씬 뛰어나다. 한글 표기 소프트웨어를 사용, 인기가 가장 높다.
GPS기기의 기능과 정확도
GPS기기로 알아낼 수 있는 정보는 현위치의 좌표, 이동궤적, 해발고도, 동서남북, 이동속도, 현재시각, 현위치의 일출일몰시각 등 여러가지가 있다. 등산에서는 이중 현위치 좌표가 가장 중요한 정보가 될 것이다. 이 기능 하나만으로도 GPS기기의 효용가치가 매우 높다고 할 수 있다.
수신감도: GPS기기는 위가 막힌 건물에서는 수신이 되지 않는다. 또한 불투명체가 위를 막고 있으면 대개 수신이 되지 않거나 감도가 떨어진다. 그러므로 GPS기기를 사용할 때 주변에 사람이 서서 함께 들여다보거나 하면 수신이 잘 되지 않는다.
비닐은 씌워두어도 수신에 전혀 문제가 되지 않는다. 그러므로 강우시에는 비닐을 씌워 사용토록 한다. 대개의 GPS기기는 생활방수는 되지만 아무래도 전자기기이니만큼 습기에 약하다.
수신속도는 GPS기기마다 조금씩 다르지만, 현재 국내에 다수 보급된 가민사 제품은 위성 포착시간이 약 2분이 소요된다. 메모리 용량이 커지고 프로세서를 내장하는 등 한층 속도가 빠른 제품이 조만간 나올 것으로 전망된다(GPS기기는 수백 km 이상 원거리를 이동했을 때는 초기설정을 다시해야 한다. 자동 포착시간이란 이때 GPS기기가 스스로 알아서 그 지역 정보를 잡아 설정하는 데 걸리는 시간을 말한다).
능선에서는 위성신호의 수신감도나 속도도 매우 높은 편이다. 숲속이라 해도 나무 사이에 틈이 있기 때문에 대개 수신이 잘 된다. 다만 심하게 흐린 날 숲이 매우 짙은 곳에서는 좌표 확인이 잘 안되는 경우가 있다. 이런 경우는 숲이 조금 덜 짙은 곳으로 가서 측정토록 한다. 숲속에서 수신이 잘 되지 않을 때 머리 위로 치켜 들어주면 다소 수신 상태가 나아지기도 한다.
계곡에서는 아무래도 수신 위성신호의 숫자가 작아져서 GPS기기의 수신 속도와 정밀도가 떨어진다. 그러나 조금 오랜 시간 두고 기다리면 대개 현위치 좌표가 떠오른다. 위성신호의 숫자가 적거나 하여 위치 파악이 불가능하면 기기 액정화면에 '수신 신호가 약하다'는 메시지가 뜬다.
현위치 좌표: 현위치 좌표는 앞서 언급한 대로 요즈음 나오는 GPS기기들은 오차 범위가 5~15m까지 줄어들어 정확한 좌표확인이 가능하다. 이 정도 오차면 지형도 상 산봉우리 등의 위치와 거의 한 치도 틀림없이 일치한다. 현재 수신 감도 상 오차가 몇m라는 것이 GPS기기의 액정화면에 표시된다.
계곡에서는 수신 감도가 능선보다 현저히 떨어진다. 그러나 좁은 계곡이 아닌 한 대개 현위치가 15~20m의 오차로 확인된다. 처음에는 수십m 오차가 나다가 조금 시간을 두고 기다리면 대개 오차범위가 줄어든다.
GPS기기를 처음 사용할 때는 자신이 짐작했던 현위치와 GPS가 나타내주는 좌표가 달라서 GPS기기 자체에 뭔가 잘못이 있는 것 같다는 생각이 들 경우가 많다. 그러나 필자의 경험상 GPS기기가 오동작이었던 경우는 없었고, 나중에 거의 자신의 착각임이 드러났다. 한 번은 지형도의 등고선이 잘못 그려진 것을 GPS기기를 통해 알아낸 적도 있다. 1:25,000 지형도 갈천(도엽명)의 일부분이 그러했다. 나중에 국토지리정보원측도 잘못 그려진 것임을 인정했다.
그러므로 GPS기기의 좌표는 일단 신뢰하도록 한다. 그리고 자신의 현위치 추정과 일치하지 않으면 GPS기기 액정화면에 나타난 좌표의 수치를 잘못 읽은 것은 아닌지 다시 확인해보도록 한다.
해발고도: GPS기기가 나타내는 해발고도는 우리나라의 경우 정확치 않다. 대개 실제와 20~30m 오차가 난다. 이는 우리나라 지형도의 해발고도는 인천 앞바다의 평균해수면을 기준으로 측정한 것이고, GPS기기는 WGS 84(World Geodetic System 84)라는, 지구 질량의 중심에 기준점을 두고 설정한 지오이드면을 기준면으로 삼고 해발고도를 측정하기 때문이다.
그러나 조만간 이미 위성 자체에 부착되어 있는 오차수정장치를 작동, 우리나라 산봉우리의 GPS기기 상 해발고도 표시도 지형도상의 수치와 3~7m 이내로 줄어들게 될 것이라고 한다.
나침반 기능: GPS기기의 나침반 기능도 정확한 편이다. 지형도를 보면 진북, 자북, 도북에 관한 표시가 돼 있다. GPS기기에서는 사용자가 이중 한 가지를 선택해 사용할 수 있다.
위치기록 기능: GPS기기에는 자신의 현위치 좌표를 기억시켜 두는 기능이 있다. 간단한 조작으로 이것이 가능하다. 이렇게 기억을 시켜두면 나중에 필요할 때 그곳을 정확히 되찾아갈 수 있다. 이러한 기능 때문에 포인트가 중요한 식물 탐사, 낚시, 유적 발굴에 애용되고 있기도 하다.
대상지 좌표 설정 기능: 자기가 가려는 지점의 좌표를 미리 입력해둔 그 지점으로 자신이 얼마나 근접해가고 있는지도 알 수 있다. GPS기기의 화면에 이들 좌표점들을 주욱 나타낼 수 있으며, GPS기기를 들고 움직이면 방향이 화살표로 표시된다. 즉 목표점에 크게 어긋나는 일이 없이 근접해갈 수 있다.
이 기능은 특징 없는 구릉이 연속되는 대관령목장 일대의 선자령, 혹은 한라산 등지에서 구름이 끼어 앞을 분간키 어려울 때 요긴하다. 고산등반시 각 캠프지의 좌표를 찍어둔 뒤 안개가 끼거나 날이 저물거나 하여 찾기 어려울 때 이 기능이 또한 유용할 것이다.
GPS기기 중에는 목표점에서 10m 이내, 혹은 50m 이내로 접근했을 때 알람을 울리게 하는 기능을 가진 것도 있다. 이 기능도 잘 이용하면 독도가 한결 빨라질 것이다.
액정화면은 추위에 약하므로 혹한 속에서는 케이스를 사용하거나, 아니면 별도의 방한 대책을 강구해두어야 한다.
GPS와 지형도의 좌표
좌표체계: 지도의 위도와 경도를 표시하는 체계는 나라별로 크게 다르다. 우리나라의 지도는 베셀타원체를 기본으로 위경도를 설정한 것으로서, 현재 일본 동경을 기준점으로 한 동경(Tokyo)좌표체계를 쓰고 있다. 이 체계에 따라 지형도의 위경도선이 그려져 있다.
미국 지도는 WGS 84라는, 지구 질량의 중심에 기준점을 둔 새로운 좌표체계를 바탕으로 한 것이다. 대부분의 GPS기기는 이들 여러가지 좌표체계를 필요에 따라 달리 설정해 쓸 수 있는 기능이 있다. 우리나라에서는 물론 동경(Tokyo)좌표체계로 변환해야 한다.
글쓴이: 월간<산> 안중국 차장글 중에서 발췌
GPS 좌표수치와 지형도 상 위경도의 관계
국립지리원 발행 지형도를 보면 위도와 경도를 나타내는 줄이 그어져 있다. 1:25,000 지형도의 경우는 매 2분30초(150초)마다, 1:50,000 지형도는 매 5분(300초)마다 줄을 그어두었다. 각 도엽의 네 귀퉁이에 작은 글씨로 37° 22′ 30″(북위 37도22분30초), 혹은 127° 22′30″(동경 127도22분30초)와 같은 숫자가 씌어 있는데, 이것이 위도와 경도를 나타내는 수치다. 각 도엽의 네 귀퉁이에만 '도(°)'가 표시되며 중간에는 분(′)과 초(″)만 표시된다.
위경도선 중 경도선은 지역마다 간격이 다르다. 지구는 둥그스름하므로 지구를 세로로 자른 가상의 선인 경도선은 적도 근처에서 가장 넓고 넘북극점으로 가까워질수록 좁아진다. 우리나라는 북반구에 위치하므로 경도선 간의 간격은 위도가 높아질수록 좁아진다. 1:25,000 지형도를 놓고 재어보면 남해안 근처에서는 155mm인데 강원도 인제 근처에서는 145mm이다.
그러나 남한에서는 경도 1초를 1:25,000 지형도에서 1mm로 잡으면 거의 문제가 없다. 1:25,000 지형도에서 1mm는 25m에 해당하므로 경도 1초 간격의 실거리는 25m가 된다.
경도선과 달리 위도선 간격은 남쪽 지방이든 북쪽 지방이든 모두 185mm로 일정하다. 그러므로 1:25,000 지형도의 경우 어느 지역이든 위도 1초=1.23mm로 계산하면 된다(1:25,000 지형도에서 1.23mm는 실거리 30.75m).
그럼, 1:50,000 지형도에서는 어떻게 달라질까. 1:25,000 지형도의 2분의 1이 될 것이다. 즉, 1:50,000 지형도에서는 경도 1초는 0.5mm, 위도 1초는 0.625mm인데, 실제 독도시 이 정도로 정밀하게 읽을 필요가 없음을 경험자들은 잘 알 것이다. 그러므로 1:50,000 지형도를 이용할 경우 2초 단위로 읽도록 한다. 즉, 경도 2초는 1:50,000 지형도 상 1mm, 위도는 2초가 지형도 상 1.23mm가 된다.
GPS기기로 좌표를 찍어보면 초 이하의 소숫점도 표시된다. 즉 00도00분00.0초까지 나타난다. 1:25,000 지형도에서 이 수치는 무시해도 좋다. 그냥 반올림해 1초, 1mm 단위로 체크하면 된다.
1:50,000 지형도에서 1mm는 50m이므로 소수점 이하의 좌표 수치가 의미하는 거리는 실제로는 짧은 거리가 아니다. 즉, 능선 갈래가 많은 곳에서는 중요한 수치인데 1:50,000 지형도로는 이를 제대로 파악하기 어렵다는 뜻이다.
한편, 1:5,000 지형도는 지나치게 많은 수의 지도를 가져가야 한다는 불편함이 있다. 이런 여러 점에서 GPS를 이용한 정밀한 독도 산행을 하기에는 1:25,000 지형도가 가장 알맞다.
실전 GPS독도법
GPS로 좌표 측정, 지형도에서 현위치를 찾는 법
실제로 GPS기기를 이용해 지형도에서 자신의 현위치를 확인하는 요령을 터득해본다.
지리산 동부지역인 대성 1:25,000 지형도를 보자. 지형도상 중봉으로 추정되는 지점에 서서 GPS로 좌표를 확인해보니 N 35 20 21.9 E 127 44 08.6였다. 지형도 상 중봉 아래를 가로질러 그어진 위도선 우측 옆을 보면 20′ 00″ 표시가 있다. 즉 북위 37° 20′ 00″ 선이란 의미다. GPS로 확인한 현위치 좌표의 북위는 20′ 21.9″ 이므로 20′ 00″ 선에서 21.9″ 북쪽이다.
1:25,000 지형도에서 위도 ㅂ초는 1.23mm이므로 이에 의거해 계산해 보자. 0.1초의 지형도 상 거리는 매우 미미하므로 21.9초를 반올림해 22초로 하여 계산해보면 27.06mm이다. 죽 20′ 00″ 선에서 북쪽으로 27.06mm 지점이다(위도 1초의 실제 거리는 30.75m, 경도 1초의 실제 거리는 약 25m임을 기본상식으로 외워두자).
경도는 44′ 08.6″이고 경도 1초는 1:25,000 지형도 상 1mm이므로, 천왕봉 우측의 경도선 45′ 00″ 선에서 51.4mm 서쪽이다. 이렇게 맞추어보니 혅대 내가 선 곳이 중봉임을 알 수 있다.
그러나 이렇게 일일이, 특히 위도의 지형도 상 거리를 계산해 현위치를 측정한다는 일은 번거롭다. 그러므로 트명 축척자를 미리 만들어 가지고 다니자. 그러면 한결 현위치 파악이 손쉽다. 컴퓨터를 이용해 위도 1초당 1.23mm, 경도 1초당 1mm 간격으로 표식을 한 축척자를 그려서 얇은 프린터용 셀로판지로 인쇄한 뒤 코팅해 사용토록 한다.
아래 그림은 위도 1초당 1.23mm, 경도 1초당 1mm 간격으로 얇은 셀로판지에 프린트해 만든 GPS용 축척자를 지형도에 적용해본 것이다. 이 자를 이용하면 현위치 확인이 훨씬 빨라짐을 알 수 있을 것이다.
독도법 초심자의 경우도 이 GPS기기가 매우 유용하게 쓰일 것이다. 지형도와 나침반만으로 독도를 해 나아가다가 의심이 가는 곳마다 GPS로 확인해보라. 지형도를 실제 지형과 비교해내는 안목이 GPS기기를 이용하지 않을 때보다 한결 빨리 늘게 될 것이다. 그러나 오로지 기기에만 의존한 독도는 오히려 능률이 떨어진다. 주변 지형과 지형도를 비교해 읽을 줄 아는 능력을 갖춘 연후에 이 기기의 효율은 극대화된다.
▣ 김정길 - 강성호 선생님 그간 안녕하셨는지요, 여수지맥은 새포까지 얼마나 몇일 분이나 남았는지요, 산행 한가지에서도 여러 분야별로 특기 특성을 보유하신 유능한 산님들을 많이 발견하면서 한국의산하에 대한 감사와 보람을 느껴오는데, 강선생님은 강선생님 나름대로의 전문성을 가지고 산하가족들에게 대단한 영향을 주십니다. 한마디로 줄여서 존경합니다. 그리고 개인적으로 솔직히 너무 좋아합니다.
▣ 이어서 - 인간이란 늙어서 이 세상을 떠날 때까지 어느 한 분야도 못다 배우고 가는데, 저 역시 수많은 특기자들을 존경하며 그 분들로 부터 배우는데 열중하고있습니다. 때로는 이해가 안되어 고민스러워 하면서 말입니다. 오늘도 강선생님께서는 매우 중요한 정보를 공지하셨습니다. 지금 저의 경우에 무엇보다 필수인 GPS이거든요, 기기별로 가격대가 궁금하고 구입처도 알고 싶습니다. 구체적인 사용 방법은 찾아 뵙고 배우렵니다. 늘 감사하면서 김정길 올림.
▣ 강성호 - 김정길 선배님 안녕하십니까? 세세한 부분까지 신경을 써 주셔서 감사합니다.
여수지맥은 이곳 광양에서 가까우니 2구간만 더 진행하면 될것 같습니다.
산행중 얼마나 잡목과 가시나무가 더 있을지 모르지만.....
참 GPS에 관한 사항은 네베상사 문양호 과장(02-515-8848)에게 문의 하세요.
미국 가민사의 국내 대리점으로 각종 기기 및 사용 용도별로 아주 친절하게 가르쳐 드림니다.
전화로는 감이 잘 안잡히기때문에 직접 찾아가서 견본을 본후 본인의 사용 용도에 맞는지 판단이 중요합니다.
곧 전화 드리겠습니다. 늘 생각해 주니니 감사드리면서 광양에서 강 성호 드림
▣ 산인준치 - 선배님의 GPS 산행기 가끔 보고 있습니다. 그런데 궁금한 점 이 한가지 있습니다. GPS는 고도의 기준점이 인천 앞바다 인하대학교 공대 앞에 있는 우리나라 고도 기준점과 GPS 기준점과 차이가 생긴것 같습니다. 기준점 이느곳이며 우리나라 기준점과 얼마 차이가 나는지 궁금합니다. 선배님 조언 부탁합니다.
▣ 강성호 - 큰 차이는 없습니다. 산행기에 보면 해발고도(우리나라의 지형도상 해발고도)와 GPS측정 고도를 함께 적은것이 있습니다. 두개의 고도를 비교해 보면 20m 내외의 오차를 보입니다. 하지만 GPS는 위성 수신 상황에 따라 측정오차(5~15m 내외의 오차 확율 95%)가 발생하며 보통 능선의 경우 위성수신상태가 좋기 때문에 보통 5m 내외의 GPS 오차(GPS 화면에 항상 현재의 오차가 얼마인지 표시됨)가 발생합니다.
GPS의 자체오차를 포함한 해발고도와의 오차는 아래에 보는것 처럼 크지 않습니다.
제가 사용해본 경험상 해발고도 보다는 항상 조금 높게 나타나는 경향이 있습니다.
여수지맥 산행기중에서 비교한 해발고도와 GPS 측정 고도와의 비교 자료입니다.
수암산 해발 370봉(GPS 좌표 N34 50 36.11 E127 34 18.42 GPS 고도 379.9.m 13:56),
황새봉 해발 393.6봉(GPS 좌표 N34 48 58.94 E127 34 45.95 GPS 고도 397.2.m 16:07)
GPS란 무엇인가
한밤중에도 5m 오차 내에서 현위치 파악 가능
칠흑같이 어두운 밤중이고 안개마저 끼었다면 기존의 독도법으로 자신의 현위치를 파악해내기란 매우 어렵다. 그러나 GPS기기는 이를 가능케 해주는 강력한 도구다.
GPS(Global Positioning System)란 미국 정부가 운용하는 인공위성들을 이용한 위치인식 시스템이다. 애초 군사용으로 개발된 이 시스템은 걸프전 때 크게 위력을 발휘했다. 걸프전 때 광대한 사막 어딘가에 떨어진 조종사를 구조헬기가 귀신같이 찾아가 구출해낼 수 있었던 것이나, 미사일을 창문까지 구별하여 명중시킬 수 있었던 것도 모두 GPS 덕분이다.
이렇듯 군사용 혹은 테러용으로 사용될 수 있는 것이기에 미국은 민간이 이용할 경우는 2000년까지도 일부러 측정 오차를 20~100m 주었다. 그러다 2000년 5월1일부터 미국 대통령의 결정으로 고의적 오차신호(S/A)를 해제, 이제는 일반인도 5m 이내의 오차를 갖는 높은 정밀도로 이용할 수 있게 됐다.
우리가 등산 시 가장 애용하는 1:25,000 지형도에서 1mm는 실제 거리 25m다. 그러므로 좌우 5m 편차란 제로에 가까운 것이 된다. 이 시스템을 채용한 휴대용 기기를 이용하면 거의 완벽한 현위치 파악이 가능한 것이다.
GPS 기기의 종류
GPS를 이용한 자기 위치확인 기기는 세계적으로 수백 종이 넘는다. 과거 제품들은 6~8개에 불과한 위성채널을 사용, 현 위치의 좌표 확인에 10여 분씩 걸리는가 하면 좌우 편차가 200m 이상이나 났기 때문에 지형의 굴곡이 심한 우리나라 산에서는 거의 실용성이 없었다. 부피와 무게 또한 엄청났기에 극지 탐험에서나 썼다.
그러나 요즈음 기기들은 성능이 대폭 향상되었다. 정교한 궤도를 따라 하루에 두번씩 지구를 돌며 지구로 정보를 전송하는 24개의 위성채널을 사용, 정밀도도 높고 거의 1초 단위로 현위치 정보가 갱신된다. 많은 위성을 사용하는 만큼 어지간히 깊은 계곡이라도 좌표가 확인된다. 다시 말해 위치확인에 필요한 최소 3개의 위성만큼은 계곡 위로 트인 하늘 어딘가에 들어오게 된다.
휴대의 기기의 무게는 이제는 50~200g 정도로 줄어들어 등반 중 휴대해도 별 부담이 없다. 손목형 기기도 2000년부터 나오고 있다. 때문에 GPS 기기는 급속도로 확산되는 추세다.
GPS기기는 정밀도와 좌표 측정속도를 가장 우선시해 선택해야 한다. 산중에서 정밀도는 특히 중요하다. 같은 회사 제품이라도 모델에 따라 정밀도에 차이가 있다. 예를 들어 우리나라에 가장 널리 보급된 미국 가민(Garmin)사 제품을 보면, 이트렉이라는 소형 제품은 패치 안테나가 내장돼 있고, GPS-V는 손가락 같은 안테나가 달려 있는데, 위성신호를 수신하는 시간이나 능력이 GPS-V가 훨씬 뛰어나다. 한글 표기 소프트웨어를 사용, 인기가 가장 높다.
GPS기기의 기능과 정확도
GPS기기로 알아낼 수 있는 정보는 현위치의 좌표, 이동궤적, 해발고도, 동서남북, 이동속도, 현재시각, 현위치의 일출일몰시각 등 여러가지가 있다. 등산에서는 이중 현위치 좌표가 가장 중요한 정보가 될 것이다. 이 기능 하나만으로도 GPS기기의 효용가치가 매우 높다고 할 수 있다.
수신감도: GPS기기는 위가 막힌 건물에서는 수신이 되지 않는다. 또한 불투명체가 위를 막고 있으면 대개 수신이 되지 않거나 감도가 떨어진다. 그러므로 GPS기기를 사용할 때 주변에 사람이 서서 함께 들여다보거나 하면 수신이 잘 되지 않는다.
비닐은 씌워두어도 수신에 전혀 문제가 되지 않는다. 그러므로 강우시에는 비닐을 씌워 사용토록 한다. 대개의 GPS기기는 생활방수는 되지만 아무래도 전자기기이니만큼 습기에 약하다.
수신속도는 GPS기기마다 조금씩 다르지만, 현재 국내에 다수 보급된 가민사 제품은 위성 포착시간이 약 2분이 소요된다. 메모리 용량이 커지고 프로세서를 내장하는 등 한층 속도가 빠른 제품이 조만간 나올 것으로 전망된다(GPS기기는 수백 km 이상 원거리를 이동했을 때는 초기설정을 다시해야 한다. 자동 포착시간이란 이때 GPS기기가 스스로 알아서 그 지역 정보를 잡아 설정하는 데 걸리는 시간을 말한다).
능선에서는 위성신호의 수신감도나 속도도 매우 높은 편이다. 숲속이라 해도 나무 사이에 틈이 있기 때문에 대개 수신이 잘 된다. 다만 심하게 흐린 날 숲이 매우 짙은 곳에서는 좌표 확인이 잘 안되는 경우가 있다. 이런 경우는 숲이 조금 덜 짙은 곳으로 가서 측정토록 한다. 숲속에서 수신이 잘 되지 않을 때 머리 위로 치켜 들어주면 다소 수신 상태가 나아지기도 한다.
계곡에서는 아무래도 수신 위성신호의 숫자가 작아져서 GPS기기의 수신 속도와 정밀도가 떨어진다. 그러나 조금 오랜 시간 두고 기다리면 대개 현위치 좌표가 떠오른다. 위성신호의 숫자가 적거나 하여 위치 파악이 불가능하면 기기 액정화면에 '수신 신호가 약하다'는 메시지가 뜬다.
현위치 좌표: 현위치 좌표는 앞서 언급한 대로 요즈음 나오는 GPS기기들은 오차 범위가 5~15m까지 줄어들어 정확한 좌표확인이 가능하다. 이 정도 오차면 지형도 상 산봉우리 등의 위치와 거의 한 치도 틀림없이 일치한다. 현재 수신 감도 상 오차가 몇m라는 것이 GPS기기의 액정화면에 표시된다.
계곡에서는 수신 감도가 능선보다 현저히 떨어진다. 그러나 좁은 계곡이 아닌 한 대개 현위치가 15~20m의 오차로 확인된다. 처음에는 수십m 오차가 나다가 조금 시간을 두고 기다리면 대개 오차범위가 줄어든다.
GPS기기를 처음 사용할 때는 자신이 짐작했던 현위치와 GPS가 나타내주는 좌표가 달라서 GPS기기 자체에 뭔가 잘못이 있는 것 같다는 생각이 들 경우가 많다. 그러나 필자의 경험상 GPS기기가 오동작이었던 경우는 없었고, 나중에 거의 자신의 착각임이 드러났다. 한 번은 지형도의 등고선이 잘못 그려진 것을 GPS기기를 통해 알아낸 적도 있다. 1:25,000 지형도 갈천(도엽명)의 일부분이 그러했다. 나중에 국토지리정보원측도 잘못 그려진 것임을 인정했다.
그러므로 GPS기기의 좌표는 일단 신뢰하도록 한다. 그리고 자신의 현위치 추정과 일치하지 않으면 GPS기기 액정화면에 나타난 좌표의 수치를 잘못 읽은 것은 아닌지 다시 확인해보도록 한다.
해발고도: GPS기기가 나타내는 해발고도는 우리나라의 경우 정확치 않다. 대개 실제와 20~30m 오차가 난다. 이는 우리나라 지형도의 해발고도는 인천 앞바다의 평균해수면을 기준으로 측정한 것이고, GPS기기는 WGS 84(World Geodetic System 84)라는, 지구 질량의 중심에 기준점을 두고 설정한 지오이드면을 기준면으로 삼고 해발고도를 측정하기 때문이다.
그러나 조만간 이미 위성 자체에 부착되어 있는 오차수정장치를 작동, 우리나라 산봉우리의 GPS기기 상 해발고도 표시도 지형도상의 수치와 3~7m 이내로 줄어들게 될 것이라고 한다.
나침반 기능: GPS기기의 나침반 기능도 정확한 편이다. 지형도를 보면 진북, 자북, 도북에 관한 표시가 돼 있다. GPS기기에서는 사용자가 이중 한 가지를 선택해 사용할 수 있다.
위치기록 기능: GPS기기에는 자신의 현위치 좌표를 기억시켜 두는 기능이 있다. 간단한 조작으로 이것이 가능하다. 이렇게 기억을 시켜두면 나중에 필요할 때 그곳을 정확히 되찾아갈 수 있다. 이러한 기능 때문에 포인트가 중요한 식물 탐사, 낚시, 유적 발굴에 애용되고 있기도 하다.
대상지 좌표 설정 기능: 자기가 가려는 지점의 좌표를 미리 입력해둔 그 지점으로 자신이 얼마나 근접해가고 있는지도 알 수 있다. GPS기기의 화면에 이들 좌표점들을 주욱 나타낼 수 있으며, GPS기기를 들고 움직이면 방향이 화살표로 표시된다. 즉 목표점에 크게 어긋나는 일이 없이 근접해갈 수 있다.
이 기능은 특징 없는 구릉이 연속되는 대관령목장 일대의 선자령, 혹은 한라산 등지에서 구름이 끼어 앞을 분간키 어려울 때 요긴하다. 고산등반시 각 캠프지의 좌표를 찍어둔 뒤 안개가 끼거나 날이 저물거나 하여 찾기 어려울 때 이 기능이 또한 유용할 것이다.
GPS기기 중에는 목표점에서 10m 이내, 혹은 50m 이내로 접근했을 때 알람을 울리게 하는 기능을 가진 것도 있다. 이 기능도 잘 이용하면 독도가 한결 빨라질 것이다.
액정화면은 추위에 약하므로 혹한 속에서는 케이스를 사용하거나, 아니면 별도의 방한 대책을 강구해두어야 한다.
GPS와 지형도의 좌표
좌표체계: 지도의 위도와 경도를 표시하는 체계는 나라별로 크게 다르다. 우리나라의 지도는 베셀타원체를 기본으로 위경도를 설정한 것으로서, 현재 일본 동경을 기준점으로 한 동경(Tokyo)좌표체계를 쓰고 있다. 이 체계에 따라 지형도의 위경도선이 그려져 있다.
미국 지도는 WGS 84라는, 지구 질량의 중심에 기준점을 둔 새로운 좌표체계를 바탕으로 한 것이다. 대부분의 GPS기기는 이들 여러가지 좌표체계를 필요에 따라 달리 설정해 쓸 수 있는 기능이 있다. 우리나라에서는 물론 동경(Tokyo)좌표체계로 변환해야 한다.
글쓴이: 월간<산> 안중국 차장글 중에서 발췌
GPS 좌표수치와 지형도 상 위경도의 관계
국립지리원 발행 지형도를 보면 위도와 경도를 나타내는 줄이 그어져 있다. 1:25,000 지형도의 경우는 매 2분30초(150초)마다, 1:50,000 지형도는 매 5분(300초)마다 줄을 그어두었다. 각 도엽의 네 귀퉁이에 작은 글씨로 37° 22′ 30″(북위 37도22분30초), 혹은 127° 22′30″(동경 127도22분30초)와 같은 숫자가 씌어 있는데, 이것이 위도와 경도를 나타내는 수치다. 각 도엽의 네 귀퉁이에만 '도(°)'가 표시되며 중간에는 분(′)과 초(″)만 표시된다.
위경도선 중 경도선은 지역마다 간격이 다르다. 지구는 둥그스름하므로 지구를 세로로 자른 가상의 선인 경도선은 적도 근처에서 가장 넓고 넘북극점으로 가까워질수록 좁아진다. 우리나라는 북반구에 위치하므로 경도선 간의 간격은 위도가 높아질수록 좁아진다. 1:25,000 지형도를 놓고 재어보면 남해안 근처에서는 155mm인데 강원도 인제 근처에서는 145mm이다.
그러나 남한에서는 경도 1초를 1:25,000 지형도에서 1mm로 잡으면 거의 문제가 없다. 1:25,000 지형도에서 1mm는 25m에 해당하므로 경도 1초 간격의 실거리는 25m가 된다.
경도선과 달리 위도선 간격은 남쪽 지방이든 북쪽 지방이든 모두 185mm로 일정하다. 그러므로 1:25,000 지형도의 경우 어느 지역이든 위도 1초=1.23mm로 계산하면 된다(1:25,000 지형도에서 1.23mm는 실거리 30.75m).
그럼, 1:50,000 지형도에서는 어떻게 달라질까. 1:25,000 지형도의 2분의 1이 될 것이다. 즉, 1:50,000 지형도에서는 경도 1초는 0.5mm, 위도 1초는 0.625mm인데, 실제 독도시 이 정도로 정밀하게 읽을 필요가 없음을 경험자들은 잘 알 것이다. 그러므로 1:50,000 지형도를 이용할 경우 2초 단위로 읽도록 한다. 즉, 경도 2초는 1:50,000 지형도 상 1mm, 위도는 2초가 지형도 상 1.23mm가 된다.
GPS기기로 좌표를 찍어보면 초 이하의 소숫점도 표시된다. 즉 00도00분00.0초까지 나타난다. 1:25,000 지형도에서 이 수치는 무시해도 좋다. 그냥 반올림해 1초, 1mm 단위로 체크하면 된다.
1:50,000 지형도에서 1mm는 50m이므로 소수점 이하의 좌표 수치가 의미하는 거리는 실제로는 짧은 거리가 아니다. 즉, 능선 갈래가 많은 곳에서는 중요한 수치인데 1:50,000 지형도로는 이를 제대로 파악하기 어렵다는 뜻이다.
한편, 1:5,000 지형도는 지나치게 많은 수의 지도를 가져가야 한다는 불편함이 있다. 이런 여러 점에서 GPS를 이용한 정밀한 독도 산행을 하기에는 1:25,000 지형도가 가장 알맞다.
실전 GPS독도법
GPS로 좌표 측정, 지형도에서 현위치를 찾는 법
실제로 GPS기기를 이용해 지형도에서 자신의 현위치를 확인하는 요령을 터득해본다.
지리산 동부지역인 대성 1:25,000 지형도를 보자. 지형도상 중봉으로 추정되는 지점에 서서 GPS로 좌표를 확인해보니 N 35 20 21.9 E 127 44 08.6였다. 지형도 상 중봉 아래를 가로질러 그어진 위도선 우측 옆을 보면 20′ 00″ 표시가 있다. 즉 북위 37° 20′ 00″ 선이란 의미다. GPS로 확인한 현위치 좌표의 북위는 20′ 21.9″ 이므로 20′ 00″ 선에서 21.9″ 북쪽이다.
1:25,000 지형도에서 위도 ㅂ초는 1.23mm이므로 이에 의거해 계산해 보자. 0.1초의 지형도 상 거리는 매우 미미하므로 21.9초를 반올림해 22초로 하여 계산해보면 27.06mm이다. 죽 20′ 00″ 선에서 북쪽으로 27.06mm 지점이다(위도 1초의 실제 거리는 30.75m, 경도 1초의 실제 거리는 약 25m임을 기본상식으로 외워두자).
경도는 44′ 08.6″이고 경도 1초는 1:25,000 지형도 상 1mm이므로, 천왕봉 우측의 경도선 45′ 00″ 선에서 51.4mm 서쪽이다. 이렇게 맞추어보니 혅대 내가 선 곳이 중봉임을 알 수 있다.
그러나 이렇게 일일이, 특히 위도의 지형도 상 거리를 계산해 현위치를 측정한다는 일은 번거롭다. 그러므로 트명 축척자를 미리 만들어 가지고 다니자. 그러면 한결 현위치 파악이 손쉽다. 컴퓨터를 이용해 위도 1초당 1.23mm, 경도 1초당 1mm 간격으로 표식을 한 축척자를 그려서 얇은 프린터용 셀로판지로 인쇄한 뒤 코팅해 사용토록 한다.
아래 그림은 위도 1초당 1.23mm, 경도 1초당 1mm 간격으로 얇은 셀로판지에 프린트해 만든 GPS용 축척자를 지형도에 적용해본 것이다. 이 자를 이용하면 현위치 확인이 훨씬 빨라짐을 알 수 있을 것이다.
독도법 초심자의 경우도 이 GPS기기가 매우 유용하게 쓰일 것이다. 지형도와 나침반만으로 독도를 해 나아가다가 의심이 가는 곳마다 GPS로 확인해보라. 지형도를 실제 지형과 비교해내는 안목이 GPS기기를 이용하지 않을 때보다 한결 빨리 늘게 될 것이다. 그러나 오로지 기기에만 의존한 독도는 오히려 능률이 떨어진다. 주변 지형과 지형도를 비교해 읽을 줄 아는 능력을 갖춘 연후에 이 기기의 효율은 극대화된다.
▣ 김정길 - 강성호 선생님 그간 안녕하셨는지요, 여수지맥은 새포까지 얼마나 몇일 분이나 남았는지요, 산행 한가지에서도 여러 분야별로 특기 특성을 보유하신 유능한 산님들을 많이 발견하면서 한국의산하에 대한 감사와 보람을 느껴오는데, 강선생님은 강선생님 나름대로의 전문성을 가지고 산하가족들에게 대단한 영향을 주십니다. 한마디로 줄여서 존경합니다. 그리고 개인적으로 솔직히 너무 좋아합니다.
▣ 이어서 - 인간이란 늙어서 이 세상을 떠날 때까지 어느 한 분야도 못다 배우고 가는데, 저 역시 수많은 특기자들을 존경하며 그 분들로 부터 배우는데 열중하고있습니다. 때로는 이해가 안되어 고민스러워 하면서 말입니다. 오늘도 강선생님께서는 매우 중요한 정보를 공지하셨습니다. 지금 저의 경우에 무엇보다 필수인 GPS이거든요, 기기별로 가격대가 궁금하고 구입처도 알고 싶습니다. 구체적인 사용 방법은 찾아 뵙고 배우렵니다. 늘 감사하면서 김정길 올림.
▣ 강성호 - 김정길 선배님 안녕하십니까? 세세한 부분까지 신경을 써 주셔서 감사합니다.
여수지맥은 이곳 광양에서 가까우니 2구간만 더 진행하면 될것 같습니다.
산행중 얼마나 잡목과 가시나무가 더 있을지 모르지만.....
참 GPS에 관한 사항은 네베상사 문양호 과장(02-515-8848)에게 문의 하세요.
미국 가민사의 국내 대리점으로 각종 기기 및 사용 용도별로 아주 친절하게 가르쳐 드림니다.
전화로는 감이 잘 안잡히기때문에 직접 찾아가서 견본을 본후 본인의 사용 용도에 맞는지 판단이 중요합니다.
곧 전화 드리겠습니다. 늘 생각해 주니니 감사드리면서 광양에서 강 성호 드림
▣ 산인준치 - 선배님의 GPS 산행기 가끔 보고 있습니다. 그런데 궁금한 점 이 한가지 있습니다. GPS는 고도의 기준점이 인천 앞바다 인하대학교 공대 앞에 있는 우리나라 고도 기준점과 GPS 기준점과 차이가 생긴것 같습니다. 기준점 이느곳이며 우리나라 기준점과 얼마 차이가 나는지 궁금합니다. 선배님 조언 부탁합니다.
▣ 강성호 - 큰 차이는 없습니다. 산행기에 보면 해발고도(우리나라의 지형도상 해발고도)와 GPS측정 고도를 함께 적은것이 있습니다. 두개의 고도를 비교해 보면 20m 내외의 오차를 보입니다. 하지만 GPS는 위성 수신 상황에 따라 측정오차(5~15m 내외의 오차 확율 95%)가 발생하며 보통 능선의 경우 위성수신상태가 좋기 때문에 보통 5m 내외의 GPS 오차(GPS 화면에 항상 현재의 오차가 얼마인지 표시됨)가 발생합니다.
GPS의 자체오차를 포함한 해발고도와의 오차는 아래에 보는것 처럼 크지 않습니다.
제가 사용해본 경험상 해발고도 보다는 항상 조금 높게 나타나는 경향이 있습니다.
여수지맥 산행기중에서 비교한 해발고도와 GPS 측정 고도와의 비교 자료입니다.
수암산 해발 370봉(GPS 좌표 N34 50 36.11 E127 34 18.42 GPS 고도 379.9.m 13:56),
황새봉 해발 393.6봉(GPS 좌표 N34 48 58.94 E127 34 45.95 GPS 고도 397.2.m 16:07)