✅ 태양년의 평균 길이가 약 365.2422일이라는 점을 반영하기 위해, 달력은 평년(365일)과 윤년(366일)을 조합하는 체계를 사용합니다. 이는 0.2422일이라는 소수점 부분을 여러 해에 걸쳐 보정하는 방식인데, 그 주요 원리는 다음과 같습니다.

1. 윤년의 도입

평년과 윤년의 구분:
대부분의 해는 365일로 구성되지만, 실제 태양년의 길이가 약 365.2422일이므로 약 0.2422일이 매년 남습니다. 이 잔여일을 보정하기 위해 일정 주기마다 하루를 추가한 해, 즉 윤년이 존재합니다.
4년에 한 번의 윤년:
4년 동안 누적되는 잔여일은 대략 4 × 0.2422 ≈ 0.9688일이 되어 거의 하루에 해당합니다. 그래서 일반적으로 4년마다 하루를 더해 366일로 만드는 것이 기본적인 아이디어입니다.

2. 세부 윤년 규칙 (그레고리력)

하지만 단순히 4년마다 하루를 추가하는 방식만 사용하면 실제 태양년(365.2422일)과는 약간의 차이가 발생합니다. 이를 더욱 정확하게 맞추기 위해 그레고리력에서는 다음과 같은 추가 조정을 도입했습니다:

기본 규칙:
- 연도가 4로 나누어지면 윤년입니다.
예외 규칙 (세기 윤년 조정):
- 연도가 100으로 나누어지는 해는 평년으로 처리합니다.
- 단, 그 중 연도가 400으로 나누어지는 해는 다시 윤년으로 인정합니다.

3. 평균 연도의 계산

이 윤년 규칙을 400년 주기 내에서 적용하면 다음과 같이 계산할 수 있습니다:

400년 동안 기본적으로는 400 × 365 = 146,000일이 됩니다.
400년 사이 4년마다는 400/4 = 100일을 추가할 수 있지만,
100으로 나누어지는 해들 중 400으로 나누어지지 않는 해(예: 1700, 1800, 1900)는 윤년에서 제외되므로 추가되는 날은 100 – 3 = 97일입니다.
따라서 400년 동안의 총 일수는 146,000 + 97 = 146,097일이 됩니다.
이로써 평균 연도는 146,097일 / 400년 ≈ 365.2425일이 되어, 태양년인 약 365.2422일과 매우 근접하게 됩니다.

결론

즉, 0.2422일의 소수점 부분은 4년에 한 번의 윤년 추가(2월 29일 삽입)와, 100년 주기에서 윤년을 생략하고 400년마다 다시 윤년을 인정하는 복합적인 규칙으로 보정됩니다. 이 덕분에 달력은 계절의 변화와 천문학적인 태양년의 흐름과 최대한 일치하도록 조정됩니다.

✅ 24시간(하루)의 보정: 윤초(Leap Second)

24시간의 정의와 실제 자전:
현대 시계 체계에서 하루는 정확히 24시간, 즉 86,400초로 고정되어 있습니다. 이 86,400초는 국제단위계(SI)에서 원자시계를 기반으로 정의한 초입니다.
그러나 지구의 자전 속도는 달의 인력, 태양 및 기타 천체의 중력 영향, 지구 내부 및 대기의 변화 등으로 인해 미세하게 변동합니다. 이로 인해 실제 태양시(지구의 자전에 따른 시간)와 원자시계로 측정하는 시간(국제표준시) 사이에 차이가 발생하게 됩니다.
윤초의 도입:
이러한 차이를 조정하기 위해 국제지구회전서비스(IERS)에서는 필요에 따라 윤초를 추가하거나 드물게는 제거합니다.
- 윤초의 역할: UTC(협정 세계시)는 원자시계 기반의 시간이며, 실제 지구 자전에 따른 UT1(지구 자전시)와의 차이가 커지면(보통 0.9초 이상) 이를 보정하기 위해 1초씩 윤초를 추가합니다.
- 실제 적용: 첫 윤초는 1972년에 도입된 이후, 여러 번의 윤초 조정이 이루어졌습니다. 이는 우리의 일상생활에서 사용하는 시계와 천문학적 시간 사이의 오차를 최소화하는 역할을 합니다.

종합 정리

지구 공전(연도) 보정:
- 태양년의 길이(365.2422일)와 달력상의 365일 사이의 차이를 윤년과 세부 그레고리 윤년 규칙(4년 주기, 100년 조정, 400년 예외)으로 보정합니다.
24시간(하루) 보정:
- 원자시계로 정의된 24시간과 지구 자전에 따른 실제 일시(UT1) 사이의 미세한 불일치를 윤초를 통해 주기적으로 보정합니다.

이 두 체계는 각각 천체의 궤도 운동과 자전의 미세한 변화에 맞춰 인위적으로 보정함으로써, 우리가 사용하는 달력과 시계가 계절이나 천문학적 현상과 최대한 일치하도록 만들어 줍니다.

✅ 윤초의 조정

윤초(Leap Second)는 지구 자전의 미세한 변화로 인해 국제표준시(UTC)와 천문시각(UT1) 사이의 오차가 0.9초를 초과할 때, 그 차이를 보정하기 위해 도입됩니다. 윤초는 보통 6월 30일이나 12월 31일에 추가되며, 정해진 날짜는 국제지구회전서비스(IERS)가 자전 속도의 변동을 감시한 후 결정합니다.

윤초 도입의 역사

윤초 조정은 1972년부터 시행되기 시작했습니다. 지금까지 추가된 윤초의 일자는 다음과 같습니다:

1972년: 6월 30일, 12월 31일 (총 2회)
1973년: 12월 31일 (1회)
1974년: 12월 31일 (1회)
1975년: 12월 31일 (1회)
1976년: 12월 31일 (1회)
1977년: 12월 31일 (1회)
1978년: 12월 31일 (1회)
1979년: 12월 31일 (1회)
1981년: 6월 30일 (1회)
1982년: 6월 30일 (1회)
1983년: 6월 30일 (1회)
1985년: 6월 30일 (1회)
1987년: 12월 31일 (1회)
1989년: 12월 31일 (1회)
1990년: 12월 31일 (1회)
1992년: 6월 30일 (1회)
1993년: 6월 30일 (1회)
1994년: 6월 30일 (1회)
1995년: 12월 31일 (1회)
1997년: 6월 30일 (1회)
1998년: 12월 31일 (1회)
2005년: 12월 31일 (1회)
2008년: 12월 31일 (1회)
2012년: 6월 30일 (1회)
2015년: 6월 30일 (1회)
2016년: 12월 31일 (1회)

이렇게 지금까지 총 27번의 윤초가 추가되었으며, 가장 최근의 윤초 조정은 2016년 12월 31일에 이루어졌습니다.

윤초 조정의 의의

윤초의 추가를 통해 UTC와 UT1 사이의 차이가 항상 0.9초 이하로 유지되도록 하여, 원자시계 기반의 시간과 지구 자전으로 측정되는 천문학적 시간이 크게 어긋나지 않도록 합니다. 이러

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윤년 (4년에 한번)