천체 모드 개발자의 천체사진 촬영기 feat. 내돈내산 망원경

[CamCyclopedia담당]

👨‍🎓이규봉

목차

1. 서론
2. 촬영 환경
1. 망원경과 촬영 장비
2. 스마트폰과 망원경의 만남
3. 촬영 장소와 시기
3. 사진들
1. M3 - 사냥개자리 구상성단
2. M42 - 오리온 대성운
3. M44 - 프레세페 성단
4. M51 - 부자은하
5. M81 - 보데은하
6. M104 - 솜브레로은하
7. NGC884 - 페르세우스자리 이중성단
8. NGC2244 - 장미성운
4. 후기

서론

원래 천체 사진 모드를 기획할 때 망원경 사용자들을 염두에 두지는 않았습니다. 망원경 사용자들은 충분한 지식과 장비 그리고 그들만의 노하우를 가지고 있다고 생각했었습니다.
어느 정도 맞는 이야기지만 사실 그런 핑계로 무시하고 있었습니다. 그러다가, 갤럭시 카메라를 망원경에 장착해서 천체 모드를 촬영하면 어떻게 나올까 하는 궁금증이 생겨 강원도의 관측지에 나가서 촬영해 봤습니다.
그런데
"아니 웬걸?"
생각보다 잘 나오는 것이었습니다. 이것이 이 글을 쓰게 된 이유입니다.

이 글을 읽고 계실 분들 중 99.9%는 망원경을 가지고 계시지 않을 것이고, 95% 이상이 망원경을 본적도 없을 것 같은데요. 망원경으로 촬영하면 이렇게 나온다는 것을 소개하는 수준으로 이제 일기를 쓰듯 이야기를 풀어보겠습니다.
CamCyclopedia의 다른 글 들과 달리 개발자의 개인적인 경험과 느낌을 가벼운 문체로 쓰려 합니다.
가능한 쉽게 쓰려고 하지만, 자세히 알고 싶어 하시는 분들을 위해서 자세한 설명도 따로 작성하였습니다. 

그럼, 본격적으로 이야기하기 전에 생각보다 잘 나와서 촬영을 계속하기로 마음먹게 된 사진부터 먼저 보여드릴까요?

M82 시가은하 ( S23 Ultra 천체 모드)

북두칠성 근처에 있는 메시에 목록 82번 시가(cigar) 은하입니다.
길쭉한 모양이 시가를 닮았다고 하여 붙여진 이름입니다. 원래는 은하 중심부에서 붉은색의 제트가 뻗어져 나오는 인상적인 은하에요. 사실 화질 테스트를 위해 촬영을 나갔다가 큰 기대 없이 그냥 한번 촬영해 본 것이었습니다. 그런데 생각보다 잘 찍히고 중앙의 붉은 부분까지 구분이 가능해서 '여러 다른 대상을 망원경으로도 촬영해 봐야겠다' 라고 마음먹게 된 시발점이 된 대상입니다.

※ 메시에 목록 : 18세기 프랑스의 천문학자 샤를 메시에가 성운 성단 은하의 목록으로 총 110개가 수록되어 있으며 약자로 M으로 표현합니다. 유명한 안드로메다는 M31입니다.
또 다른 목록으로는 NGC 목록이 있는데 아마추어 천문가들이 관측하는 대부분의 천체는 NGC 목록에 수록되어 있는 대상입니다.
하나의 천체가 여러 목록에 포함되기도 합니다. 예를 들어 유명한 안드로메다 은하는 M31이기도 하면서, NGC224, UGC454, PGC2557 등 여러 목록에 중복 수록되어 있습니다.

촬영 환경

1. 망원경과 촬영 장비

망원경으로 전문적으로 촬영하는 것은 복잡하고 전문적인 장비를 필요로 합니다. 그리고 많은 공부가 필요합니다. 가장 단순하게는 삼각대에 쌍안경 수준의 망원경에 스마트폰을 장착하고 촬영하는 것도 가능하긴 합니다만, 촬영을 할 수 있는 대상은 극히 제한적입니다. 당연히 좋은 사진을 얻기 위해서는 좋은 장비가 필요합니다. 망원경 뿐만 아니라, 컴퓨터, 각종 전원/데이터 케이블, 배터리까지 가지고 다닙니다. 

아래 사진은 위 장비를 사용하여 그냥 간단히 도심의 집에서 촬영한 사진입니다. 서울의 강남 같은 곳은 아니기 때문에 가능합니다.
레오 트리플(Leo Triple)이라고 불리는 것으로 사자자리에 외부은하 세 개가 한곳에 있는 영역입니다. 영역의 크기는 긴 축의 방향으로 각도가 대략 1.2도가량 됩니다. 좌측의 두 은하 중 위는 M66 아래는 M65이고, 오른쪽에는 NGC3628 햄버거 은하입니다. 천문가들의 작명 센스는 항상 놀랍네요.

Leo Triple(APS-C type 천체 사진 전용 냉각 모노 카메라)

위 사진은 R, G, B 각각 2분씩 10장 즉 총 한 시간 동안 촬영을 한 후 모든 사진을 더해서 완성했습니다. 천체사진은 촬영이 반이고 컴퓨터로 하는 후 편집 작업이 반입니다만, 이 사진은 촬영도 편집도 아주 단순하게 대충 했어요. 조금 더 어둡고 맑은 관측지에서 정성껏 찍어서 열심히 후처리한 사진은 이와는 비교할 수 없는 수준의 화질을 보여줍니다. 하지만, 망원경으로 찍는다고 해서 한 번에 엄청난 사진이 나오는 것은 아니라는 것과, 의외로 도심에 가까운 곳에서도 보이는 것은 많다는 것을 이야기하고 싶어 조악한 사진이지만 그대로 올렸습니다.
잘 촬영된 사진은 인터넷 검색으로도 충분히 찾을 수 있습니다.

※광학 망원경의 종류 : 크게는 반사(reflecting) 굴절(refracting) 복합(반사-굴절, catadioptric) 세 가지가 있습니다.
세부적으로는 갈릴레이식, 케플러식, 그레고리식, 뉴턴식, 카세그레인식, 리치 크레티앙(ritchey chretien,RC), 쿠데식,슈미트 카세그레인(schmitt cassegrain,SCT), 막스토프 카세그레인(maksutov cassegrain,MCT) 등 다양합니다.
아마추어들은 이 망원경들 중 굴절은 케플러식, 반사는 뉴턴식, RC를 주로 씁니다. 반사-굴절식은 SCT, MCT 가 주로 쓰입니다. 뉴턴식 반사망원경 중에서는 안시 관측에 특화된 돕소니안이라는 형식의 망원경이 있습니다. 돕소니안은 반사망원경을 간략화된 독특한 형태의 경위대 위에 올린 망원경을 이야기합니다. 돕소니안은 가격 대비 큰 구경을 구성할 수 있고, 편의성이 좋아 안시 관측에 있어서는 절대적인 인기를 얻고 있습니다.

2. 스마트폰과 망원경의 만남

렌즈를 뺄 수 있으면 망원경에 바로 카메라를 부착할 수 있겠지만 스마트폰은 그렇지 않아서 바로 볼 수가 없습니다. 대신 접안렌즈까지 연결을 한 후 우리가 눈으로 보는 부분에 눈 대신 카메라를 장착하게 돼요. 이렇게 하는 방식을 어포컬 촬영이라고 합니다. 그래서 망원경 뿐만 아니라 아이피스와 카메라 렌즈의 성능이 그대로 사진에도 나타내게 되는데 대부분의 경우 어포컬의 경우 화질이 열화 되기 때문에 어쩔 수 없는 경우가 아니면 사용하지 않습니다.
이번 촬영에서는 접안렌즈와 망원경의 화각 등의 특성때문에 화질 좋은 W(wide)카메라가 아닌 T(tele)카메라를 사용하여 촬영하였습니다.

※접안렌즈 : 아이피스라고도 합니다. 망원경의 배율은 '주경의 초점거리/접안렌즈의 초점거리'로 계산합니다. 동일한 망원경에서 아이피스만 바꾸면 배율이 바뀝니다.
제 접안렌즈는 시야각이 68도 입니다. 즉. 눈으로 봤을때 68도의 영역까지는 별이 보이지만 더 바깥 영역은 그냥 까만색으로 보입니다.
스마트폰의 와이드 카메라는 대략 80도 정도의 화각이 되거든요. 60도짜리 원을 80도짜리 카메라로 찍으면 중간에 동그란 부분만 별이 보이고 나머지는 까맣게 보여요.
또한 68도라고는 하지만 저의 저가형 접안렌즈는 주변부의 화질 열화가 심해서 중앙부만 촬영해야 그나마 볼만합니다. 그래서 어쩔 수 없이 W(wide)를 포기하고 T(tele)를 선택할 수밖에 없었습니다.

3. 촬영 장소와 시기

장소
촬영 장소는 화천 조경철 천문대 주차장입니다. 천문대 주차장에 아마추어 천문가들을 위한 촬영 장소가 마련되어 있습니다.
전 세계에서 손에 꼽힐 만큼 밤이 밝은 우리나라의 밤하늘은 천체 관측에는 최악의 조건입니다. 대기오염, 습도, 광해로 인해 천체관측 좋은 곳이 거의 없습니다. 게다가 무거운 장비,야간 안전 상의 이유 때문에 차량 바로 옆에서 관측을 해야 하니 더더욱 찾기가 힘듭니다. (그럼에도 열심히 노력하시는 항공 우주 분야 종사자들께 무한한 박수를 보냅니다.)
조경철 천문대도 남쪽에서 올라오는 광해가 생각보다 커서 최고의 촬영 장소는 아니지만 그나마 수도권에서 접근이 용이하고 나쁘지 않은 하늘이면서 일반인들에게 열려있어, 이 정도만 하더라도 감사해야 하는 실정입니다.

조경철 천문대 (S22 Ultra 천체 모드)

※천체 관측 시 주의 사항 & Tip

- 혹시 천문대나 강원도 등의 유명 장소에 천체 관측을 위해 방문하신다면, 자동차 전조등, 플래시 라이트, 스마트 폰 화면의 불빛 등 가급적 모든 불빛은 끄거나 조심스럽게 사용하시기 바랍니다. 암적응이 한번 깨지면 다시 어두운 것에 적응하기 위해 최소 몇 분에서 최대 30분까지의 시간의 걸립니다. 붉은색 라이트는 괜찮습니다.
그래도 항상 안전이 최우선이니, 이동하는 동안 등 필요한 경우는 당연히 켜셔야 합니다.

- 누군가 왔었다는 사실을 모를 정도로 정리하고 떠나시길 부탁드립니다. 하찮아 보이는 장소지만 아마추어 천문가에게는 매우 소중한 장소입니다. 그들은 오염과 문명으로 인해 더 이상 갈 수 없는 곳이 되는 것을 매우 두려워하며 극도로 주의하며 관측하고 있습니다.

- 만약 망원경으로 관측을 하고 계신 분을 발견하신다면, 좀 보여주실 수 있냐고 정중하게 여쭤보세요. 아마 많은 분들이 흔쾌히 보여주시면서, 열과 성을 다해 설명해 주실 것입니다. 흥미를 보이신다면 이것저것 더 찾아서 알려주실 거예요.
망원경 중 작은 종류는 주로 사진을 촬영하니 그 근처는 가지 마시고, 삼각대가 아니라 바닥에 놓여있는 큰 망원경을 공략하세요. :)

시기
촬영은 2월 말에 했습니다. 어포컬로 뭔가를 촬영하기 참 애매한 시기에요. 천체는 계절마다 다른 것이 보이거든요. 시즌을 놓치면 다음 시즌까지 기다려야 됩니다.
이 시기의 밤하늘엔 봄철의 대상을 촬영해야 합니다.
봄철에는 화려한 색상을 보여주는 밝은 성운이 별로 없어요. 유명한 오리온은 일찍 지고, 화려한 은하수 중심 부근의 여려 성운들은 뜨지 않거든요. 대신 봄철은 은하의 계절이라 부를 정도로 은하가 많습니다. 몇몇 은하는 특색 있는 모습을 보여주지만 대부분의 경우 화려함과는 거리가 멀어요. 누군가에게 짠~ 하고 보여주기엔 좀 아쉬움이 있는 계절입니다.

사진들

오해를 하실 수 있어서 먼저 말씀드립니다.
천체 관측과 천체 사진만큼 이상과 현실이 다른 분야도 아마 없을 것입니다.
오리온 같은 아주 밝은 성운을 제외하고는 지상에 있는 어떤 망원경으로 성운과 은하의 색을 느낄 수는 없습니다. 사람의 눈은 어두울 때 컬러를 인식하지 못합니다. 인간은 그렇게 진화해왔어요. 망원경으로 보면 희뿌연 뭔가가 있을 뿐입니다. 인터넷으로 사진으로만 보다가 직접 눈으로 망원경으로 본 많은 사람들은 의외로 시시함에(?) 실망합니다. 토성, 목성은 웅장함이 아니라 귀여움에 반하기도 하고요.
하지만 안시 관측은 그 나름대로의 매력이 있어요. 아래 사진들은 모두 S23 Utlra 천체 모드로 촬영되었습니다.

M3 - 사냥개자리 구상성단

사냥개자리의 구상성단입니다. M3 즉 메시에 목록 3번입니다.
공 모양으로 별들이 모여있는 것을 구상 성단이라고 하는데요. 저 작은 덩어리 안에 약 500,000개의 별이 있다고 합니다. 맨눈으로 직접 보게 되면 언뜻 봤을 땐 렌즈에 지문 묻은 것처럼 뭔가 뿌연 것이 있지만 계속 볼수록 점차 적응이 되면서 많은 별들이 구분이 되기 시작합니다. 신기해서 고개를 들어 하늘을 보면 도대체 여기가 어딘가 싶고 신기합니다.

※성단 : 모여있는 항성들의 집단. 크게 구상성단과 산개성단 두 종류로 구분합니다.
구상성단 : 수만~수십만 개의 늙은 별들로 이루어진 공 모양의 성단입니다.
산개성단 : 수백 개 이하의 젊은 별들로 이루어져 있고 모양이 일정하지 않습니다.

M42 - 오리온 대성운

아주 유명한 대상이죠. M42 오리온성운입니다.
기대했던 것과는 달리 의외로 색상이 뭔가 물기가 빠진듯한 느낌이라 생각보다 실망했던 대상입니다.
망원경 사용자를 위한 촬영 모드를 별도로 만들어야 되나? 싶은 생각을 하게 되는 순간이었습니다. 원래는 팔 부분에 연보랏빛의 진득한 느낌의 색상이 보이는데 가벼워 보이는 느낌이 아쉬웠습니다. 1배 W가 아닌 3배 T 카메라로 촬영해서 그런가 싶기도 하고 여러모로 아쉬웠습니다.
시야각이 100도 이상의 접안렌즈가 있었다면 W 카메라로도 잡을 수 있었을까요?

M44 - 프레세페 성단

M44 프레세페 성단입니다. 벌집 성단이라고도 불리는 산개 성단입니다.
실제로는 위 사진 보다 커서 조금 더 넓은 화각으로 봐야 예쁩니다. 그런데 망원경과 아이피스의 조합으로는 화각이 너무 좁아 완전히 담아내지는 못한 것이 아쉽습니다.
'넓은 화각이 이렇게 아쉬울 수가.'
그래도 반사 망원경 특유의 십자 모양의 빛 번짐이 예쁘게 찍혀서 위안을 삼습니다.

M51 - 부자은하

M51 부자 은하라고 하는 은하입니다.
북두칠성의 손잡이 근처에 있습니다. 큰 은하가 작은 은하를 흡수하고 있는 모습인데, 이 모습이 아버지와 아들 같다고 하여 우리나라에서는 부자 은하라고 부릅니다. 하지만 영어로는 Whirlpool(소용돌이) Galaxy에요.

M81 - 보데은하

지금 보시는 M81은 사진에서는 중간의 핵 부분만 보이지만 실제로 매우 큰 은하입니다.
M82 시가 은하보다 길이가 2배 이상 길어요. 자세히 보시면 나선팔 부분도 아주 어렴풋하게 보이는데요. 아는 사람에게만 보이려나요? 이 사진을 보면서 아직 천체사진은 개선의 여지가 많다고 느꼈습니다. 망원경 유저들을 위한 개선의 여지가 아직은 남아 있거든요. 물론 더 복잡해지고 고려할 것이 많아져서 머리를 좀 더 쥐어짜야겠지요.

M104 - 솜브레로은하

M104 솜브레로 은하입니다.
멕시코에서 기원한 챙이 넓은 모자를 솜브레로라고 부르는데요. 닮았나요? 처녀자리에 있고, 중앙의 검은 띠가 아주 인상적입니다.
센타우루스 A 은하와 함께 예쁜 모양 때문에 인용이 많이 되는 은하라서 여려 매체에서 모습을 보신 분도 많으실 것 같습니다.

NGC884 - 페르세우스자리 이중성단

페르세우스자리에는 이중 성단이라는 것이 있습니다. 산개성단 두 개가 아주 가깝게 붙어있는데, 지금 보시는 것은 그 중 하나입니다. NGC884라는 번호가 붙어있지요.
어포컬 촬영으로는 화각이 좁아 하나만 촬영할 수밖에 없었습니다. 넓은 화각으로 보면 산개 성단 두 개가 붙어 있어 있는 모습이 아주 예쁜 모습인데, 코끼리를 돋보기로 보는 느낌이랄까요? 역시 시야각이 참 아쉽습니다.

NGC2244 - 장미성운

산개성단인 NGC2244입니다.
원래는 장미성운을 촬영하고 싶었습니다. 사진에는 눈에 보이지는 않지만 붉은색의 성운이 이 성단을 감싸고 있습니다. 붉은 부분들이 보이기를 기대했지만, 전혀 보이지 않아 아쉬웠습니다. 센서 자체의 특성인지, 그냥 광량이 부족한 것인지 혹은 영상처리 과정에서 잡아내지 못 한 것인지 조금 더 분석을 해봐야겠습니다. 1배 W 카메라로 촬영했다면 분명 잘 나왔을 것이라는 희망을 가져 봅니다.

후기

이상으로 내돈내산 망원경과 S23의 천체 모드로 촬영한 몇 장의 사진들이었습니다.

은하의 계절이라는 봄철 하늘을 촬영한 사진이라 아무래도 은하가 많습니다. 4,5월에 새벽까지 기다려서 촬영했다면 석호 성운 같은 다른 성운들도 촬영이 가능했을 것 같은데 그건 좀 아쉬워요. 만약 3번째 시리즈를 작성할 기회가 된다면 다시 한번 도전해보고 싶다는 욕심도 생깁니다.

이번 촬영을 하면서 갤럭시의 천체 모드는 망원경 이용자에게도 좋은 선물이 될 수 있을 것 같다고 느꼈습니다. 특히 자신들이 봤던 대상들을 가볍게라도 기록으로 남기고 싶어 하시는 안시 관측을 위주로 하시는 분들께 말입니다. 고가의 촬영 장비 대신 스마트폰으로 가볍게 촬영할 수 있다면, 그냥 흘려버릴 수밖에 없는 안시의 기억들을 저장해 두는 용도로는 아주 쓸만할 것 같습니다.
그리고 천체 모드라는 작은 기능이 어두움의 중요성을 알릴 수 있는 계기가 되었으면 하고 바라보기도 하였습니다.
그런 인식이 확산되면 빛공해로 인해 발생하는 생태계, 건강, 에너지 등의 많은 문제들이 조금이라도 나아지지 않을까요?

이런 희망과는 별개로, 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 마이너 중에서도 마이너 취미인 이 분야를 위해 더 노력을 쏟을 기회가 얼마나 있을까? 하는 걱정도 들었습니다. 여러분의 기대와 관심을 받으며 계속 발전시킬 수 있길 바랄 뿐입니다.
어두운 곳을 찾아 몇 시간씩 운전해서 멀리 가지 않더라도, 가까운 곳에서 은하수를 보는 제 꿈이 언젠가는 이뤄질 수 있을까요?

이상 밤하늘에 진심인 개발자였습니다.

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