일조시간·장애물 그림자 시간대 계산기

일조시간과 그림자 시간대를 함께 확인하는 이유

옥상 태양광이나 작은 정원의 위치를 정할 때 한낮에 햇빛이 든다는 사실만으로 하루 전체의 조건을 알 수는 없습니다.
오전에 옆 건물이 가리거나 겨울 오후에 담장의 그림자가 길어지면 사용할 수 있는 시간이 달라집니다.
일조시간·장애물 그림자 시간대 계산기는 날짜와 위치, 관찰점 주변의 단순한 건물 배치를 연결하여 어느 시간에 태양이 보일 가능성이 있는지 검토하는 도구입니다.

입력한 직육면체 장애물 하나와 평평한 지면을 가정하며, 결과는 맑은 하늘에서 태양 중심을 향한 광선이 막히는지에 따른 기하학적 추정입니다.
기상관측에서 기록한 실제 일조시간과는 의미가 다릅니다.
집주인과 설치 담당자가 같은 조건표를 보면서 현장에서 확인할 시간을 정하고, 그림자를 고려하지 않은 위치 선택을 줄이는 데 목적이 있습니다.

날짜·위도·경도·UTC 시차의 의미

겨울과 여름 결과를 비교할 때는 날짜만 바꾸기 전에 해당 지역의 시차도 확인하세요.
같은 시계의 정오라도 경도와 균시차에 따라 태양이 가장 높이 뜨는 시각은 달라집니다.
이 계산기는 주소 검색이나 자동 위치 수집 없이 입력한 위경도를 사용하므로, 좌표의 부호와 소수점 자릿수를 다시 확인하는 과정이 필요합니다.

관찰점과 장애물 치수 입력하기

햇빛 도달 여부를 확인할 한 점을 평면 좌표 (0, 0)으로 둡니다.
장애물 위치는 가장 가까운 벽면이 아니라 직사각형 바닥면의 중심까지의 동쪽·북쪽 거리입니다.
관찰점 남쪽 15m라면 동쪽 거리 0m, 북쪽 거리 −15m로 입력합니다.
장애물까지의 사선 거리 하나를 동쪽과 북쪽 칸에 동시에 넣으면 실제보다 멀리 배치되므로 주의하세요.

실제 건물이 계단 형태이거나 옥상에 돌출 구조물이 있으면 단일 직육면체와 차이가 생깁니다.
낮은 부분을 최고 높이로 채운 상자를 쓰면 과도하게 가릴 수 있고, 돌출부를 빼면 그림자를 놓칠 수 있습니다.
복잡한 형상은 이 입력에 억지로 합치기보다 도면과 현장 분석으로 확인해야 합니다.

태양 고도와 그림자 길이를 계산하는 과정

태양 고도는 수평선에서 위로 올라간 각도이고 방위각은 진북 0°에서 시계방향으로 잽니다.
동쪽은 90°, 남쪽은 180°, 서쪽은 270°입니다.
NOAA에 공개된 Meeus 기반 계산식으로 날짜의 율리우스 세기, 태양 적위와 균시차를 구한 뒤 관찰 장소의 태양 고도·방위를 계산합니다.
대기굴절과 태양 원반의 크기는 적용하지 않으므로 일반 일출·일몰 표와 경계 시각이 다를 수 있습니다.

길이는 장애물 꼭대기가 관찰 높이의 수평면에 투영되는 거리입니다.
그 길이가 중심 거리보다 길다는 이유만으로 차광을 판정하지는 않습니다.
관찰점에서 태양을 향한 광선이 회전된 장애물의 폭과 깊이 안으로 들어가는지, 그 위치의 광선 높이가 장애물 꼭대기 이하인지 함께 확인합니다.
모서리에 닿는 경우는 가림에 포함하고 수치 연산에는 매우 작은 오차 허용값을 사용합니다.

시간 간격과 저고도 상태 해석

거친 간격에서는 짧게 지나가는 그림자가 셀의 중간을 피하여 통째로 누락될 수 있습니다.
따라서 총 시간의 오차가 항상 한 간격 이내라고 보장할 수 없습니다.
초기 배치를 빠르게 비교한 뒤 중요한 날짜는 1분 간격으로 다시 계산하고 경계 전후를 관찰하세요.
고위도에서는 태양이 수평선 가까이 오래 머무를 수 있어 저고도 시간과 현장 지형을 더 신중히 확인해야 합니다.

단계별 사용 방법

1. 관찰할 한 점을 정합니다.
   패널 중앙, 테라스의 특정 자리 등 비교 목적에 맞는 위치와 높이를 정하세요.
   여러 위치를 비교한다면 기준점을 바꿀 때마다 장애물 중심 거리도 다시 계산합니다.
   
2. 날짜와 좌표, 시차를 입력합니다.
   계절별 검토 날짜를 정하고 지도 좌표 및 그 날짜의 UTC 시차를 확인하세요.
   남반구에서는 계절의 시기가 북반구와 반대라는 점도 고려합니다.
   
3. 장애물의 중심과 치수를 입력합니다.
   폭·깊이·회전이 평면 그림과 맞는지 보고, 높이를 같은 기준면으로 통일합니다.
   음수 부호가 바뀌면 태양 반대편에 건물이 놓일 수 있습니다.
   
4. 시간 슬라이더와 구간표를 확인합니다.
   관심 시각의 태양 방향, 길이와 가림 상태를 함께 봅니다.
   노란 태양 표시는 방향을 나타내며 실제 거리를 축척으로 그린 것이 아닙니다.
   
5. 간격을 줄여 저장하고 현장에서 비교합니다.
   조건·시간표 TXT에 날짜, 입력 치수, 시차, 계산 간격과 개별 샘플이 포함됩니다.
   시공사와 검토할 때 저장 날짜와 실제 측정 자료를 함께 전달하세요.
   

높이차 10m의 그림자 검산 예시

관찰점 남쪽 15m에 중심이 있고 폭과 깊이가 각각 10m인 장애물은 남쪽의 가까운 면이 관찰점에서 10m 떨어져 있습니다.
관찰 높이 0m, 장애물 높이 10m, 태양이 정남쪽 180°·고도 45°이면 광선이 가까운 면의 꼭대기에 닿아 가림으로 분류됩니다.
같은 배치에서 고도 46°이면 광선이 꼭대기보다 높아져 통과합니다.
태양이 북쪽에 있으면 남쪽 장애물은 태양 방향의 광선을 막지 않습니다.
이 예시는 각도를 직접 정한 기하 검산이며 특정 날짜의 실제 정오를 뜻하지 않습니다.

요약 숫자와 날짜 비교 활용

정원 자리라면 실제로 이용할 시간에 햇빛이 가능한지 살펴보고, 테라스라면 오전과 오후 구간을 나누어 비교할 수 있습니다.
태양광 설치 검토에서는 후보 지점마다 같은 날짜와 시간 간격으로 저장해야 조건을 비교하기 쉽습니다.
겨울에 좋은 위치가 여름에도 같은 시간 동안 좋다는 뜻은 아니므로 여러 날짜를 확인하세요.
패널 배열의 한 점이 가려진 시간만으로 전체 설비의 발전 손실률을 계산할 수는 없습니다.

자주 묻는 질문