고고천문학은 ‘考古學{(archaeology)’과 ‘天文學{(astronomy)’의 합성으로, 서양에서는 ‘archaeoastronomy’라고 부른다. 천문고고학은 ‘archeaology of astronomy’를 말하는 것으로 서양에서는 ‘astro-archaeology’라고도 부른다. 이 두 단어는 같은 의미를 갖는 것으로 보이지만 명확하게 아래와 같은 차이가 있다.

‘고고천문학(考古天文學)’은 고고학적 방법을 통해 역사상의 천문학을 연구하는 것으로, 특히 선사시대 천문학 연구를 말한다. 고고천문학은 고고학을 통해서만 연구가 가능하다. 그러나 역사시대의 천문학에 있어서도 고고학은 마찬가지로 중요한 역할을 한다. 고고천문학은 고고학 발굴 이전이나 과정 중에는 천문학과 관련된 것이 있는지를 알 수 없다. 예를 들면 고분 하나를 발굴하게 되면 발굴 전 미리 무덤 안에 천문 문물이 있는지는 알 수 없으며 발굴 이후에 비로소 관련 유물의 존재 여부를 알 수 있게 된다. 즉, 천문관련 유물이 출토되어야만 비로소 연구를 할 수 있게 되는 것이다. 여기서 중요한 것은 고고학적 발굴을 통해서만 천문 유물이 발견된다는 것이다.

‘천문고고학(天文考古學)’은 ‘고고천문학’과 반대로 천문학적 연구 방법을 이용해 고고학을 연구하는 것이다. 예를 들면 천문학적 관점에서 유적과 유적을 연구하는 것이다. 물론 유적이나 유물이 천문과 관련이 있는 경우에 가능하다. 유물과 유적 중에는 고고학적 연구를 통해서는 그 용도와 목적을 이해하기 어려운 것들이 있는데 이 경우 천문학을 이용해 고고학의 문제를 해결하게 된다. 영국에 남아 있는 스톤헨지와 같은 거석군도 원래 어떤 용도로 만들었는지 알지 못했으나 천문학적 관점에서 해석하게 되었고 지금은 이러한 해석이 널리 받아들여지게 되었다. 만약 유적이나 유물이 천문학적 내용을 포함하고 있다면 그것은 고고천문학의 연구 대상이 된다.

‘고고천문학’과 ‘천문고고학’의 학문의 경계는 분명하지 않아서 때로는 구분하기가 어려운 경우도 많다. 이 책에서는 주로 ‘고고천문학’에 대해 설명하고자 한다. 물론 일부 천문고고학적 내용도 포함되어 있다. 이 책에서는 ‘고고천문학’이라는 단어를 사용했는데 국제 학계에서도 일반적으로 고고천문학이라는 용어를 많이 사용한다.
고고천문학의 연구 대상은 주로 문자 기록이 아닌 천문 유적이나 유물이다. 문자가 기록된 사료를 연구하기도 하지만 대부분 보조 자료에 해당한다. 만약에 문자 기록만 남아있고, 유물이없다면 고고천문학 연구라고 볼 수 없다. 고고천문학의 연구 대상은 아래의 세 종류로 나눌 수 있다.

첫째, 앞서 언급했던 스톤헨지와 같은 유적(遺跡)이 있다. 고천문 유적이나 하늘을 관측했던 표지 등도 이에 해당한다. 고대 인류는 하늘을 관찰하는 일과 하늘에 제사 지내는 일을 같은 장소에서 하였다. 초기의 제단 유적은 이렇게 두 가지 성격을 띠고 있는데 그 대표적인 일례가 중국의 고대 천문대이다. 제천(祭天)과 점성 그리고 천문 관측이 하나의 대(臺)에서 이루어졌기 때문에 이를 영대(靈臺)라고 불렀다. 고고천문학을 연구할 때 항상 이러한 이중적 의미에 대해 관심을 기울여야 한다. 그렇지 않으면 연구 대상을 찾지 못하는 경우가 생길 수도 있다. 또한 중국 북방의 홍산문화 유적처럼 큰 대(臺) 모양의 건축물도 있다. 4-5천 년 전에 고대인들이 만든 이러한 대형 피라미드식 평대(平臺)는 천문학적 관점으로 연구해야 해석이 가능하다.

둘째, 출토된 천문 유물로 이들은 다시 몇 가지로 나눌 수 있다. 예를 들면, 1 천문의기(天文儀器)로 강소성(江蘇省) 의정(儀征)에서 출토된 소형 동규표(銅圭表)와 하북성(河北省) 만성(滿城)에서 출토된 서한(西漢) 시대 누호(漏壺) 등이 이에 해당한다. 2 문자가 포함된 유물로 예를 들면 갑골문(甲骨文), 백서(帛書), 죽간(簡牘), 서적(書籍)과 석각(石刻) 자료 등이 있다. 위의 두 가지는 모두 유물 자체가 고고학 연구의 대상이기도 하다. 다른 나라의 경우, 이집트(埃及)의 파피루스문서(紙草書), 바빌로니아(巴比倫)의 점토판문서(泥板書) 등이 이에 해당한다. 3 무덤이나 동굴 그리고 사당(祠堂) 등의 벽화나 천장에 그려진 천문도나 천문 관련 그림으로 앞의 두 가지에 비해 많은 수가 남아있다.

셋째, 후세에 전해지는 문물이다. 이들은 발굴을 통해 알려진 것이 아니라 대대로 사람에게 전해진 천문학 관련 유물을 말한다. 이것 또한 두 종류로 나눌 수 있는데, 1 오랜 시간 동안 전해진 것으로 유물의 출처와 역사에 대해서 자세히 알지 못하는 경우이다. 2 다소 후대의 것으로 예를 들면 명청시대(明淸時代)에 제작한 천문의기들로 이들은 북경고궁박물관(北京故宮{博物院)이나 지방의 박물관 그리고 개인이 소장하고 있기도 하다. 명청 이전인 원대(元代)에 만들어진 누호(漏壺)나 고대부터 전해지는 석각도 이에 해당한다. 일부 고대 건물이나 성벽 중에는 별자리 모양으로 만들어진 것도 있는데 이들 역시 고고천문학 연구의 대상이다. 천단(天壇)이나 규성성(奎星城) 등이 이에 해당한다. 이들 건물은 유적에 해당하는 자료이며 호북성(湖北省) 수현(隨縣)에서 출토된 전국(戰國)시대 칠기상자의 28수(宿) 별자리 그림은 출토유물 또는 전해지는 유물로 볼 수 있다.

넷째, 고고학과 천문학의 연관성을 들 수 있다. 앞서 고고천문학은 고고학과 천문학의 결합이라고 언급하였다. 고고천문학은 두 분야의 융합 학문으로 천문학의 한 분야로 볼 수도 있으며 고고학의 한 분야로도 볼 수 있다. 이 책에서는 고고학의 한 분야로서 설명하도록 하겠다. 그러나 명확한 사실은 고고천문학은 천문학과 고고학 전문가들이 함께 진행해 나가야 하며 한 분야의 학자만으로는 학문의 성과를 이룰 수 없다. 연구 과정에서 때로는 천문학자가 결정적인 역할을 할 수도 있는데 예를 들면, 세차(歲差, precession) 계산을 통해 특정 고고유적이나 유물의 제작 연대를 추산하고 유적의 방위를 연구하거나 또는 밝은 별이 나타난 특정한 시기의 연대를 확인하는 등의 연구는 천문학자에 의해 이루어질 수 있다. 서양에서 고고천문학을 연구하는 대부분의 학자가 천문학자거나 과학사 연구자인 것은 고고천문학과 천문학의 밀접한 관계를 잘 보여준다. 고고천문학의 발전을 위해서는 천문학과 고고학 두 학문 분야가 서로 협력을 통해 깊은 연구를 이루어 나가야 한다.