세계지도

1402년에 제작한 세계지도인 강리도(혼일강리역대국도지도)

세계지도(世界地圖)는 지구 전체, 또는 대부분을 보여주는 지도를 말한다. 세계전도, 만국지도라고도 한다. 주로 지형・지리・생활에 관한 사항들이 기호, 문자, 도형, 각종 색깔로 평면상에 도시된다.

세계지도

세계지도

도법

다양한 세계지도 그리는 법

도법이란 종이 위에 지구 표면의 위치를 최소한의 왜곡으로 나타내는 수학적인 방법을 뜻하는 말로, 지도투영법이라고도 한다.

구 모양의 지구의 표면을 평면에 나타내다 보니 어떤 방법을 사용해도 지도에서 방향(방위)・각도・거리・넓이(면적)의 측면에서 사실과 다르게 나타나는데 이런 뒤틀림 현상을 왜곡이라 한다.

도법의 정의에서도 '최소한의 왜곡'이라는 표현을 쓰듯, 구형의 입체인 지구를 평면에 옮기기 위해서는 왜곡이 불가피하다.

축구공의 어느 곳을 잘라서 펼쳐도 우리가 흔히 알고 있는 세계지도와 같이 직사각형 모양으로 펼치는 건 불가능하다. 하지만 이 축구공이 고무풍선처럼 신축성이 아주 좋다면 아마 곳곳이 '늘어'나겠지만 직사각형 모양으로 펼치는 것은 가능할 것이다. 바로 여기 늘어나는 부분에 해당하는 곳이 바로 세계지도의 왜곡이 일어나는 부분이다. '대륙' 크기로 표현되었던 그린란드가 이 늘어난 부분에 해당한다.

세계지도 도법

메르카토르 도법

메르카토르 도법 우리가 가장 흔하게 보는 세계지도에 사용되는 도법으로 1569년 네덜란드 지도학자인 메르카토르가 원통도법의 원리를 개량하여 개발한 도법이다. 수평적인 위선과 수직적인 경선으로 표현해, 경・위선의 교차 각도가 실제 지구와 같아 방위가 정확하다. 이러한 특징이 의미하는 바는 지도상에서 도착지와 출발지를 직선으로 연결한 뒤 그 방향을 따라 계속 항해를 하면 거리 차이는 있지만, 원하는 곳에 도착할 수 있다.

그래서 항해용 지도에 많이 쓰이면서 널리 알려지게 된 도법입니다. 이 도법은 지구의 적도와 맞닿은 세로형의 원통도법을 사용하기 때문에, 적도 부분은 실제 거리와 비슷하나, 고위도로 갈수록 실제 거리보다 길게 왜곡됩니다. 보통 60°의 위도에서 2배, 80°에서는 57.3배가 확대되어 나타난다. 예를 들어 이 지도에서는 그린란드의 크기가 아프리카의 면적과 거의 비슷한데 실제로 아프리카 면적은 그린란드의 14배나 된다.

​메르카토르 도법은 극지방으로 갈수록 면적의 왜곡이 심해지는 특징 탓에 정치적인 목적으로도 많이 이용되었다. 19세기 영국은 대영제국의 이미지를 각인시키기 위해 메르카토르 도법을 사용한 세계지도에 자신들의 식민지를 표시해 곳곳에 걸어두었다. 또 중국과 소련은 공산주의 국가들의 위상을 나타내기 위해, 캐나다 미국 등 비교적 북극에 가깝게 위치한 국가들은 그들의 강하고 거대한 이미지를 강조하기 위해 이 도법을 사용했다.

골-페터스 도법

메르카토르 도법으로 그려진 세계지도는 면적의 왜곡이 있다는 사실을 알면서도, 혹은 알지 못한 채 오랜 시간 많은 이들의 생활 속에서 함께 했다. 이 지도에 익숙해진 사람들에게 미국과 캐나다, 유럽과 러시아, 중국 등은 실제보다 넓은 영토를 가진 국가로 인식되었다.

이러한 문제를 지적한 사람이 바로 독일의 역사학자 페터스이다. 페터스는 메르카토르 도법으로 만든 세계지도가 유럽의 자기중심적인 오만함을 조장하고, 상대적으로 제3세계, 개발도상국들을 작게 표현함으로써 식민주의를 정당화한다고 주장하였다. 세계를 동등한 시각에서 보기를 원했던 페터스는 이러한 생각을 담아 제임스 골이 만든 지도를 바탕으로 각 나라 면적의 상대적 비율을 비교적 정확하게 나타낸 페터스 도법을 만들었다. ​

실제 면적을 반영한 페터스 도법의 등장은 사람들에게 작지 않은 충격을 주었다. 사람들이 넓은 나라라고 생각했던 유럽도 실제로는 남아메리카보다 훨씬 작고, 미국령인 알래스카도 인도보다 커 보이지만 실제로는 그렇지 않다는 것을 알게 되었다.

그러나 페터스 도법 역시 단점은 있다. 이 도법으로 그려진 지도는 면적의 상대적 비율을 중심으로 나타낸 것이어서 각 지역 간의 방향이나 모양이 실제 모습과는 차이가 있다. 지도를 보면 아프리카 대륙이 실제보다 길게 보인다.

로빈슨 도법

로빈슨 도법은 형태와 면적 간의 균형을 추구하는 절충 도법의 원리를 가장 잘 반영하고 있는 도법이다. 미국의 지리학자 로빈슨이 랜드 맥날리라는 회사의 요청으로 세계지도의 모양을 비교적 왜곡이 적고 보기 좋게 나타내기 위해 만든 도법이다. 미국의 내셔널 지오그래픽사가 1988년 공식 도법으로 선정하면서 일반 대중에게 널리 알려지게 된 이 도법은 가상 원통도법에 속하며 전체적으로 타원 형태를 띠고 있다. 모든 위선은 평행한 직선이고, 경선은 중앙 경선을 제외하면 모두 곡선이다. 어느 한 부분에 초점을 두지 않은 절충 도법이라 왜곡이 없는 지점이 존재하지 않는다는 것이 특징이다.

남・북위 38°가 표준 위선이다. 면적의 왜곡은 위도의 함수로 동일한 위선 상에서 면적의 왜곡도는 같다. 형태의 왜곡은 경도와 위도의 동시 함수로, 적도에서 멀어질수록, 그리고 중앙 경선에서 멀어질수록 왜곡이 증대된다.

로빈슨 도법의 가장 큰 장점은 형태와 면적 간의 균형감이 탁월하다는 것이다. 따라서 극단적인 왜곡도를 보이는 지점이 상대적으로 적다. 반면 단점으로는 왜곡이 없는 지점이 존재하지 않아 투영 원점의 개념이 적용되지 않는다.

기타 도법

독일의 막스 에케르트가 고안한 에케르트 도법은 중앙 경선은 직선, 외곽의 두 경선은 원호, 그 밖의 경선은 모두 등간격의 타원호이다. 중앙경선은 적도의 절반으로, 고위도 지방의 잘못되는 현상을 줄였다. 바다를 자르지 않고도 모든 대륙을 비교적 바르게 나타낼 수 있어 세계 각종 분포도에 많이 쓰인다. 또 원뿔 위에 경선과 위선을 나타내고 이를 다시 펼쳐 평면으로 만드는 원추도법도 있다. 보통 북극이나 남극의 위에 중점을 두고 중위도 지역을 보여주는 지도로 항공용으로 많이 사용된다.

그 외에 구 형태의 지구를 20면체로 재구성하고, 전개해서 봤을 땐 지구의 전 육지가 하나의 거대한 섬처럼 바다 위에 떠 있게 구성한 버크민스터 풀러의 다이맥션 지도도 있다. 이 지도에서는 육지의 넓이가 변형되지 않도록 하였다.

오사그라프(Authagraph)

오사그래프방식의 세계지도

현재 평면지도로 가장 많이 사용되는 것은 '메르카토르 도법'을 적용한 지도이다. 3D인 '구'로 되어 있는 지구의 지형을 2D로 나타내려는 시도가 많았었는데, 그 중 실린더 모양위에 배치하고 펼친 모양의 메르카토르 도법을 가장 많이 사용하고 있다. 이 도법의 문제점은 극지방으로 갈수록 원래의 지형보다 크기가 더 커 보인다는 것이다.

이러한 단점을 극복하기 위해서 지금까지 많은 연구가 지속되어 왔고, 왜곡을 줄이기 위해서 원통 모양에 근접시켜 펼쳐나가는 '로빈슨 도법'도 창안되었다. 하지만 이 역시 아프리카 대륙이 생각보다 커지는 것을 막을 수 없었습니다.

이러한 단점을 극복한 Authagraph(오사그라프) 방식의 지도를 일본의 건축가이자 화가인 '하지메 나루카와'씨가 만들어 냈다. 이 지도는 60년의 역사를 가진 일본 최고 권위의 'Good Design Award 2016'를 수상하면서 많이 알려졌다.

'오사그라프'란 지구 표면을 96개 지역으로 나눈 다음 구체 표면을 사면체로 전환한 다음 평면 구조로 펼쳐 보일 수 있는 방식이다. 기존의 사각형 타입의 지도와 달리 구체에서 3차원, 2차원으로 변화해도 국가・대륙・해양의 크기가 변하지 않는다.

기존 지도에서 가장 큰 문제가 됐던 남・북극 인접 지역 대륙에까지 정확한 크기를 유지할 수 있다. 매우 간단한 구조로 돼 있기 때문에 과학자, 지리학자와 같은 전문인이 아니더라도 누구나 쉽게 활용이 가능하다.

'굿 디자인 어워드' 심사진은 '오사그라프 방식의 이 지도가 정확한 원근법에 의해 구체의 지구 표면을 평면화하고 있으며, 또한 구체의 지도를 자연스럽게 평면 지도로 전환하게 하는 등 지도 제작에 있어 새로운 차원을 보여주고 있다'고 말했다.

'특히 지도를 제작하는데 가장 큰 어려움이었던 육지・바다 면적의 왜곡을 줄여나갈 수 있는 단초를 제공했다'며, '향후 이 지도가 항해는 물론 다양한 측정 과정에서 큰 도움을 줄 수 있을 것'으로 내다봤다.

그동안 세계지도은 실제 있는 모습을 그대로 다루지 않고 특정 목적에 따라 끊임없이 변화된 모습을 보이며 발전해왔다.

정부발행 세계지도

기존 사용 메르카토르도법(왼쪽)과 새롭게 바뀐 로빈슨도법(오른쪽) 비교 지도

현재 국토해양부 국토지리정보원 홈페이지를 통해 웹 서비스하는 세계지도는 로빈슨 도법으로 제작한 것으로 지도제작 과정에서 발생하는 형태와 면적의 왜곡을 적절히 조정함으로써 전체적인 안정감과 균형감이 돋보이는 것이 특징이다.

세계지도 제작에 적용된 로빈슨 도법은 지도 제작도법 관련 국내 전문가 조사에서 1위를 차지한 것으로 대중성, 심미성, 디자인적 안정성이 뛰어나며 전체적으로 면적과 형태의 균형감 등이 우수하다는 이유로 1위로 선정됐다.

종전에는 세계지도를 메르카토르 도법으로 제작했으나 극 지역으로 갈수록 국가와 대륙의 면적이 지나치게 왜곡되는 문제점이 있었다.

연구를 수행한 서울대학교 이상일 교수팀은 '세계지도의 제작도법을 로빈슨 도법으로 교체하고 지도에 표현되는 색상도 개선함으로써 지도학적으로 진일보한 세계지도가 제작됐다'고 말했다.

한편 로빈슨 도법은 정형도법에 비해 면적의 왜곡이 적고, 정적도법에 비해 형태의 왜곡이 적은 도법으로 정형도법과 정적도법을 절충한 도법이고 메르카토르 도법은 두 지점을 연결하는 항정선이 모두 직선으로 표시되며(주로 항해도에 사용), 적도에서 멀리 떨어져 있는 지역일수록 면적이 과대 왜곡되는 단점이 있다.

참고자료

• 〈세계지도〉, 《위키백과》
• 〈지도 투영법〉, 《위키백과》
• 박지현, 〈세계에서 가장 정확한 지도는?〉, 《동아일보》, 2016-11-30
• 이강봉 객원기자, 〈세계에서 가장 정확한 지도 등장〉, 《사이언스타임즈》, 2016-11-04
• 정종일 기자, 〈정부발행 세계지도, 로빈슨 도법으로 바꿔〉, 《아시아뉴스통신》, 2011-11-22

같이 보기

• 지구
• 세계
• 지도
• 지형
• 지리

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