우주와 인간의 약속, 윤년

2월 29일은 윤달!

윤년, 윤달?

2월 29일, 오늘은 4년 만에 찾아오는 2월 “29일”이다. 지난 윤년은 2020년이었다. 윤년이 대체 뭘까? 그리고 어째서 29일은 4년에 한 번씩 밖에 만날 수 없을까? 예를 들면 2월 29일이 생일인 사람들은 자신의 ‘진짜’ 생일이 4년마다 한 번씩 오는 셈이다.

윤년이 대체 뭘까? ⓒ Getty Images

먼저 윤년은 양력에서 2월이 29일까지 있는 해를 말한다. 즉 1년이 366일인 해를 일컫는 단어이다. 이 때문에 달력은 매년 같지 않으며 가끔은 복잡하게 변하곤 한다. 즉, 가끔씩 조정되는 달력의 중심에는 윤년이라는 흥미로운 요소가 포함되어 있는 셈이다.

혹자는 윤년을 ‘인간이 시간을 보는 방식’과 ‘하늘 위에서 벌어지는 장엄한 우주의 춤’을 이어주는 다리와도 같다고 표현한다. 이는 기본적으로 윤년이 태양 주위를 공전하는 지구의 공전 궤도와 그 축을 도는 지구의 공전 궤도 내에서 벌어지는 상호작용으로 인해서 탄생하기 때문이다. 대체 윤년이 천문학적으로 왜 중요한 것일까?

윤년이란?

윤년을 이해하려면 태양 주위를 도는 지구의 궤도를 추적할 수 있어야 한다. 우리는 흔히 지구는 365일 만에 태양을 돈다고 알고 있지만, 사실 이는 오차가 있는 설명으로 엄밀히 말하자면 틀린 말이다. 1년의 길이는 태양과 춘분점을 기준으로 계산하는데 이는 태양년(365.2422일)을 말한다. 사실, 이는 지구가 한 바퀴 도는 공전주기인 항성년(365.2563일)과도 약간 다르고 대략 20분 정도 짧은 시간이다. 즉, 태양의 1년은 대략 365일일뿐 정확히 365일이 아니다. 우리는 단순히 달력을 단순하게 유지하기 위해서 여분의 시간을 무시하고 그냥 365일이라고 부를 뿐이다. 하지만 시간이 지남에 따라 그 작은 차이가 누적된다면 이는 반드시 해결이 필요할 법, 이때 편리함과 실제 물리학과의 균형, 혹은 우리의 시계와 우주의 실제 시계와의 균형을 맞추는 트릭과도 같은 윤년이 등장하게 된다.

고대 로마 공화국의 율리우스 카이사르가 로마력을 개정하여 기원전 46년에 제정한 율리우스력(Julian calendar)은 대부분의 유럽 국가에서 표준 역법으로 지정되어 매우 오랫동안 인류와 함께했던 양력이다. 위 율리우스력에서는 325년의 춘분인 3월 21일을 기준으로 했던 율리우스력은 1년을 365.25일로 계산하였고 4로 나누어떨어지는 해를 윤년으로 지정했으며, 그 밖의 해는 모두 평년으로 지정했다.

그레고리력에서는 100으로 나누어떨어지지만 400으로 나누어서는 떨어지지 않는 해를 평년으로 지정하였다. 위 규칙에 따라서 보통 4년에 한 번씩 추가되는 하루는 보통 날수가 가장 적은 2월에 추가되곤 한다. ⓒ Getty Images

반면, 단순히 4년마다 윤년을 추가하면 실제의 공전주기보다 대략 11분씩 길어지는 오차가 생기게 된다. 이는 기본적으로 시간이 지나면서 지구 자전축의 이동으로 인해 변경되는 춘분점(연간 약 50.3 아크 초의 속도로 서쪽으로 이동)으로 인해 오차가 발생하기 때문인데, 이를 수정하여 만들어진 그레고리력은 1년의 길이를 365.2425일로 정하는 역법 체계로서 윤년을 포함하는 양력을 뜻한다. 그레고리력에서는 100으로 나누어떨어지지만 400으로 나누어서는 떨어지지 않는 해를 평년으로 지정하였다. 위 규칙에 따라서 보통 4년에 한 번씩 추가되는 하루는 보통 날수가 가장 적은 2월에 추가되곤 한다. 이 때문에 우리는 대략 4년 만에 한 번씩 2월 29일을 보게 된다. 한편 그레고리력도 물론 대략 3333년마다 하루의 오차가 생긴다. 하지만 이는 매우 적은 수치이기 때문에 역사가 그리 길지 않은 인류는 아직 이러한 오차를 걱정하지 않아도 된다.

즉, 윤년이 생기는 이유는 지구의 자전주기와 공전주기가 정확히 일치하지 않기 때문이며 오차가 4년만 쌓여도 하루에 근접해지기 때문에 기본적으로 4년마다 하루를 추가하는 형태가 된다. 이를 윤년이라고 부르고 이렇게 추가된 날짜는 윤일이라고 부른다.

윤달의 중요성

윤년의 개념은 인간이 만든 시간 체계를 우주의 리듬에 맞추기 위한 것이다. 윤년이 없다면 실제로 우리의 달력은 실제 우리가 느끼는 계절보다 서서히 뒤처져 자연과의 연결이 엉망이 될 것이다. (거주 지역에 따라서 다르지만) 1월의 겨울이 수백 년에 걸쳐서 여름으로 변한다고 상상해 보자. 윤년이 없다면 달력과 우주의 질서는 금세 엉키게 된다.

지구 이외의 행성에도 윤년이 있다?

화성에도 윤년이 있다? ⓒ Getty Images

윤년은 지구에만 있는 것이 아니라 태양계의 다른 행성에도 영향을 미친다. 화성을 예로 들어보자면, 화성에는 불안정한 궤도와 자전으로 인해 자체적인 윤년이 있다. 668 화성 일수로 구성된 화성의 1년은 태양 주위를 도는 궤도 주기인 668.6 화성일에서 약간 벗어나게 된다. 따라서 화성도 우리와 마찬가지로 자체적인 조정이 필요하다.