개요편집이의 제기
나침반(羅針盤, compass)은 지구의 자기장에 반응하여 방향을 가리키는 항법 기구다. 자석이 지구 자기장에 정렬되는 성질을 이용한 자기나침반, 지구 자전축을 검출하는 자이로스코프를 이용한 전륜나침반(자이로컴퍼스), 인공위성 전파를 이용하는 GPS 나침반 등 크게 세 종류로 나뉜다[1][2]. 가장 널리 쓰이는 자기나침반은 자화된 바늘이나 디스크가 수평면에서 자유롭게 회전하며 지구 자기장의 수평 성분에 평행해지려는 토크를 받아 자북(磁北)을 가리킨다[2][3]. 지도상의 방위는 진북(眞北, 지리적 북극)을 기준으로 하므로, 나침반이 가리키는 자북과 진북 사이의 각도인 자기편차(磁氣偏差, magnetic declination)를 보정해야 정확한 방위를 얻을 수 있다[2][3]. 자기편차는 위치와 시간에 따라 달라지며, 극지방에서는 자기경사(磁氣傾斜) 때문에 바늘이 수직으로 서려 해 자기나침반이 제 기능을 못 한다[3].
평가편집이의 제기
장점
자기나침반은 전원 없이 작동하며, 중위도에서 매우 신뢰성 높고, 액체 충전·보석 베어링·희토류 자석 등 개량으로 정착 속도·내구성·정밀도가 향상되었다[2][3]. 기판형·엄지형·렌즈틱형 등 용도별 파생형이 발달해 도보 내비게이션·오리엔티어링·군사·해양·항공·측량 등 전 분야에서 표준 도구로 쓰인다[3]. GPS와 달리 전파 차단·배터리 고장·다중경로 오차 영향이 없다[2].
한계와 오차 요인
△극지방(자북·자남극 인근): 자기편차 급증·자기경사로 바늘 수직 서려·표류 현상으로 사용 불가[3]. △국부 자기장: 자성 광상·대형 철강 구조물·전기 모터·강자석·MRI·전도체 전류 등이 자차 유발[3]. △가속·감속 오차: 항공기·자동차에서 가속도 방향과 반구에 따라 지시 방위 증가/감소, 보정자석 탑재 나침반일수록 심함[3]. △선회 오차(turning error): 동·서 방위에서 선회 시 지연/선행 지시[3]. △온도·고도·습기: 기밀 불량 시 결로·동결로 고장, 액체 나침반은 비압축성으로 수중 내압 강함[3]. △트리튬 조명: 반감기 12년으로 밝기 저하 불가피[3].
현대적 위상
GPS·GNSS·자이로컴퍼스·마그네토미터 등 전자식 방위 센서가 주류가 되었으나, 자기나침반은 전원 불필요·단순·강건한 백업 수단으로 여전히 필수 장비다[2][3]. 스마트폰 내장 eCompass는 MEMS 센서로 지구 자기장 측정해 보행 내비·AR·지도 회전 등에 쓰이나, 금속 케이스·스피커 자석·무선 충전 코일 등 간섭 보정이 상시 필요하고 정밀도는 전용 나침반에 미치지 못한다[3].
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