Earticle

본 연구의 목적은 태평양 중심의 세계지도 제작을 위한 최적의 투영법을 선정하는 것이다. 이 연구 목적을 달성하기 위해 투영법의 유형 분류와 투영법 선정의 가이드라인에 대한 기존 연구를 검토하였다. 최적의 투영법 선정을 위해 대중성 규준, 정적성 우위 혹은 절충성 규준, 그리고 왜곡 최소화 규준이 설정되었다. 이 세 규준을 적용한 결과 에케르트 IV 도법, 로빈슨 도법, 빈켈 트리펠 도법, 밀러 도법이 후보 투영법으로 선정되었다. 선정된 후보 투영법에 대한 면밀한 지도학적 평가와 비교 분석이 이루어졌으며, 지도학적 식견이 있는 사람들을 대상으로 사용자 선호도 조사가 실시되었다. 모든 사항을 종합적으로 판단한 결과 로빈슨 도법이 최종적인 투영법으로 선정되었다. 로빈슨 도법의 상대적 우위성은 중앙 경선이 본초 자오선인 경우보다 동경 150° 인 경우에 더 잘 드러나는 것으로 인정되었다. 로빈슨 도법의 변환 공식 도출과 관련된 학술적 논의를 바탕으로 투영 실행의 일반 원칙이 수립되었으며, 로빈슨 도법을 위한 가변 축척의 제작 절차가 제시되었다.

The main objective of the paper is to seek to find the best map projection for a world map centered on the Pacific Ocean. To accomplish this objective, some classification schemes and selection guidelines for map projections are reviewed and then such criteria as popularity, equivalence or compromise, and minimum of overall distortion are established for the search. After evaluated on the basis of the criteria, four candidates are selected: Eckert IV, Robinson, Winkel Tripel, and Miller cylindrical projections. They are extensively investigated and compared in terms of their cartographic characteristics. A survey targeting cartographically informed people is undertaken to inquire into different preferences among the projections. It is concluded from all these that Robinson projection is the best one. The relative superiority of the projection is contended to be better seen when the central meridian is set on the 150° E rather than when it is on the prime meridian. With a through review on the derivation of transformation equations for the Robinson projection, a general principle of implementing the projection is established and a procedure of designing a variable scale bar suitable for it is presented.

본 연구는 중앙경선의 선택이 육지부의 평균 투영 왜곡도와 투영법의 상대적 적합도에 미치는 영향을 로빈슨 도법과 빈켈 트리펠 도법의 비교를 통해 실증적으로 분석하였다. 이를 위해 티소의 지시타원을 기반으로 각도, 면적, 축척의 국지적 왜곡도를 정의하고, 수치적분을 통해 육지부 전체의 평균 왜곡도로 확장하였다. 또한 2.5° 간격의 경위도 격자망과 중앙경선 차원을 결합한 3차원 계산 체계를 구축하여, 중앙경선 변화에 따른 왜곡도의 분포를 체계적으로 산출하였다. 분석 결과, 두 도법 모두에서 왜곡도는 중앙경선의 설정에 의존하는 것으로 나타났다. 각도 왜곡의 경우 동경 30° 부근에서 최소, 서경 130° 부근에서 최대를 보이며, 일부 구간을 제외하면 대부분의 중앙경선에서 로빈슨 도법이 빈켈 트리펠 도법보다 우세하였다. 반면 면적 왜곡에서는 중앙경선의 위치와 무관하게 빈켈 트리펠 도법이 일관되게 우세하였으며, 두 왜곡 범주는 서로 상반된 공간적 분포를 보였다. 이러한 차이는 각 투영법이 지니는 고유한 왜곡의 공간적 구조와, 중앙경선의 변화에 따라 달라지는 수륙 분포의 재배치가 결합된 결과로 해석된다. 특히 중앙경선의 이동에 따라 육지부가 지도 중앙 또는 외곽으로 이동하면서 평균 왜곡도에 대한 기여 구조가 달라지는 점이 핵심적인 요인으로 작용한다. 이러한 분석을 바탕으로 중앙경선을 동경 150°로 설정한 경우를 평가한 결과, 로빈슨 도법은 각도 왜곡에서 상대적 개선을 보이는 반면 면적 왜곡은 증가하여 두 왜곡 속성 간 상충이 발생하는 것으로 나타났다. 그러나 각도와 면적 왜곡의 균형을 고려하되 각도 왜곡의 영향력이 더 크다는 평가 기준을 적용하면, 로빈슨 도법의 상대적 적합성은 본초자오선을 중앙경선으로 설정한 경우에 비해 높아지는 것으로 해석할 수 있다. 본 연구는 중앙경선을 투영 왜곡 분석의 핵심 변수로 도입함으로써, 투영법의 성능을 보다 일반화된 틀에서 재평가할 수 있는 방법론을 제시하였다는 점에서 의의를 가진다.

This study investigates how the choice of central meridian affects mean projection distortion over land and the relative suitability of map projections, through a comparative analysis of the Robinson and Winkel Tripel projections. Local distortions?angular, areal, and scale?are defined using Tissot’s indicatrix and extended to mean distortions over global land areas via numerical integration. A three-dimensional computational framework is constructed by combining a latitude?longitude grid with a central meridian dimension, enabling systematic evaluation of distortion patterns across different meridians. The results show that distortion levels in both projections depend on the choice of central meridian. Angular distortion reaches a minimum near 30°E and a maximum near 130°W, with the Robinson projection outperforming the Winkel Tripel projection across most meridians except within a limited range. In contrast, areal distortion consistently favors the Winkel Tripel projection regardless of the meridian, and exhibits a spatial pattern opposite to that of angular distortion. These differences can be explained by the interaction between the intrinsic spatial distribution of distortion in each projection and the redistribution of landmasses caused by shifts in the central meridian. In particular, changes in the relative position of land areas?whether concentrated near the center or the edges of the map?significantly influence the overall distortion metrics. Based on this framework, the case of setting the central meridian to 150°E is evaluated. Under this configuration, the Robinson projection shows a clear improvement in angular distortion but a deterioration in areal distortion, resulting in a trade-off between distortion types. However, when greater weight is assigned to angular distortion in accordance with commonly used evaluation criteria emphasizing visual naturalness, the relative suitability of the Robinson projection improves compared to the prime meridian case. This study highlights the central meridian as a critical analytical dimension and provides a generalized methodological framework for reevaluating projection performance under varying meridian configurations.