2차원 지도

2차원 지도는 시공간에 존재하고 있는 여러 가지 상황을 일정한 약속(축척, 도식 등)에 따라 2차원(평면)에 나타낸 지도를 말한다.

서계지도 도법

다양한 세계지도 그리는 법

세계지도를 보다 보면 어떤 지도에서는 아프리카와 그린란드가 실제보다 커 보인다거나 어떤 경우는 북아메리카가 중국보다 훨씬 커 보이기도 한다. 지도마다 대륙 크기가 다른 것은 지도를 제작하는 방식이 다르기 때문이다. 오차를 줄여가며 지구 표면을 한 장의 종이 위에 나타내는 수학적 방법을 지도 투영법 또는 '도법(圖法・map projection)'이라고 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.

학교 교실이나 공공장소에서 쉽게 볼 수 있는 평면 세계지도는 메르카토르 도법에 의한 것으로, 1569년 네덜란드 지리학자 헤르하르뒤스 메르카토르가 제작한 것이다. 원통도법, 즉 원기둥을 이용한 도법이라고도 한다. 이것은 지구본을 원기둥으로 둘러싸고 위도와 경도를 원기둥으로 옮긴 뒤 이것을 펼치는 것이다. 이 경우 세계지도를 직사각형으로 그릴 수 있고, 적도를 중심에 놓을 때 경선은 간격이 같고, 위선은 평행하게 그려진다는 장점이 있어 주로 항해용 지도에 사용된다.

그러나 극지방으로 올라갈수록 위도의 간격이 커져 실제와 많이 다르게 표현된다. 예를 들어 이 지도에서는 그린란드의 크기가 아프리카의 면적과 거의 비슷한데 실제로 아프리카 면적은 그린란드의 14배나 된다.

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 서계지도

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

• 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

• 지도
• 3차원 지도
• 위성지도

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