지도 투영법: 메르카토르, 몰데이바, 시뉴소이드, 구드

1. 지도 투영법이란?

지도 투영법은 지도 제작의 기본 틀로, 지구의 경위선 망을 평면에 옮기는 방법을 의미합니다. 지구는 구형이기 때문에 이를 평면에 옮길 때 모양, 거리, 면적, 방위 등의 왜곡이 발생합니다. 따라서 이러한 왜곡을 어떻게 처리하느냐에 따라 다양한 투영법이 존재합니다. 지도는 사용 목적과 요구 사항에 따라 제작되며, 정각성, 정적성, 정거성, 정방위성 등의 기본 요건을 충족시키는 방식에 따라 정각 도법, 정적 도법, 정거 도법, 방위 도법 등으로 구분됩니다.

2. 메르카토르 도법

메르카토르 도법(Mercator projection)은 1569년 네덜란드의 게르하르두스 메르카토르가 발표한 지도 투영법입니다. 이 도법은 원통 도법의 원리를 개량하여, 경선 간격 확대율에 따라 위선 간격의 확대율을 조정한 비투시 도법입니다. 경위선이 서로 직각으로 교차하며, 방위가 정확해 등각 항로가 직선으로 표시되므로 선박 항해 지도에 적합합니다.

메르카토르 도법은 지도의 모양이 반듯하고 보기 쉬워 세계지도 제작에 널리 사용되지만, 적도 부근은 비교적 정확한 반면 고위도로 갈수록 면적이 과도하게 확대되는 단점이 있습니다. 특히 극지방은 지도에 포함되지 않습니다.

특징으로는 지도 상 두 지점을 직선으로 연결하면 항정선(방위를 일정하게 유지하며 이동하는 경로)과 같아집니다. 적도에서 멀어질수록 축척과 면적이 크게 확대되므로 위도 80°~85° 이상의 지역에는 사용하지 않습니다. 서양의 벽지도나 일반적인 세계 지도에 널리 사용됩니다.

 

3. 몰데이바 도법

몰바이데 도법(Mollweide projection)은 1805년 독일의 카를 몰바이데(Karl Mollweide)가 개발한 정적 도법입니다. 이 도법은 지구의 반구를 원으로 표현한 뒤 나머지 반구를 둘로 나누어 바깥쪽으로 연장하는 원리를 사용한 비투시 도법입니다.

경선은 등간격으로 타원 곡선을 이루며, 위선은 평행하지만 고위도로 갈수록 간격이 좁아지도록 조정해 정적성을 유지합니다. 이로 인해 고위도 지방의 정확성이 높지만, 저위도 지방에서는 왜곡이 나타납니다.

특징으로는 중앙부의 왜곡이 적고, 주변부의 왜곡도 비교적 덜 심해 대륙 간 배열을 균형 있게 표현합니다.세계 분포도, 고위도 중심의 대륙 지도(예: 아프리카, 북아메리카), 또는 유럽 중심의 세계 지도 제작에 주로 사용됩니다.

 

4. 시뉴소이드 도법

시뉴소이드 도법(sinusoidal projection)은 위선이 실제와 동일한 간격의 평행선으로 표현되며, 그 길이 또한 실제와 일치하는 정적 도법입니다. 경선은 중앙 경선을 기준으로 등간격의 사인 곡선 형태를 이루어, 위선 축척이 정확하게 유지됩니다. 따라서 일정한 위도대에서 경선과 위선이 만드는 영역은 모두 동일한 면적을 가지게 됩니다. 이 도법은 세계 지도를 그릴 때 주변부의 형태 왜곡이 심하지만 중심부의 왜곡이 적어, 남아메리카나 아프리카 같은 대륙 지도, 혹은 동남아시아처럼 동서로 길게 뻗은 지역의 지도에 적합합니다.

 

5. 구드 호몰로사인 도법

구드 호몰로사인 도법(Goode homolosine projection)은 1923년 미국의 존 폴 구드(John Paul Goode)가 개발한 정적 도법으로, 흔히 "구드 도법"이라고도 불립니다. 이 도법은 몰바이데 도법(Mollweide projection)과 시뉴소이드 도법(sinusoidal projection)을 결합하고, 바다 부분을 갈라놓는 방식을 채택한 것이 특징입니다. 위도 40° 44′선을 접합 부위로 설정하여, 이보다 높은 위도에서는 몰바이데 도법을, 낮은 위도에서는 시뉴소이드 도법을 적용합니다.

이 도법의 가장 큰 특징은 대륙의 중앙부를 지나는 경선을 중앙 경선으로 설정하고, 바다를 갈라 대륙의 형상을 정확히 표현한 점입니다. 이를 통해 면적과 형상을 왜곡 없이 나타낼 수 있어, 각종 분포도를 제작하는 데 적합합니다. 특히 바다를 중심으로 단열하여 왜곡을 줄이는 방식으로 대륙의 모양을 바로잡습니다.

구드 호몰로사인 도법은 세계 각지의 분포도를 제작할 때 많이 사용되었지만, 바다가 끊어져 표현된다는 단점으로 인해 최근에는 사용 빈도가 줄어들고 있습니다.