개념 한 쪽
토목기사 국가기준점 개요 — 지오이드와 준거타원체·중력이상
측량의 기준면을 정하는 일에서 국가기준점의 뼈대가 나온다. 실제 지구의 형상인 지오이드는 굴곡이 심해 그대로 쓸 수 없으므로, 수학적으로 정의한 준거타원체를 기준면으로 삼는다.
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뜻
기준면은 두 겹이다. 지오이드는 중력 등포텐셜면으로 평균해수면을 연장한 실제의 물리적인 면이고, 그 위 어느 점에서나 중력 방향이 수직이다. 다만 굴곡이 심해 측량의 기준면으로 직접 쓰기 어려워, 수학적으로 정의된 준거타원체(참조타원체)를 기준면으로 쓴다. 「지오이드는 수학적으로 정의된 타원체」라고 하거나 「지오이드와 준거타원체가 일치한다」고 적은 서술이 오답이다.
평면과 곡면을 구분한다. 어떤 점에서 중력 방향에 90°를 이루는 평면이 수평면이다. 중력 등포텐셜면인 수준면은 곡면이라 평면이 아니고, 수평면은 국소적인 평면이다. 수평면과 수준면을 서로 바꿔 놓은 서술이 오답이다.
중력과 표고는 붙어 있다. 중력측정은 관측점의 중력값을 구하는 일이고, 표고에 따라 중력이 달라지므로 표고보정이 필수다. 「중력측정은 표고와 무관하다」고 적은 서술이 오답이다. 실제 중력값에서 이론 중력값을 뺀 것이 중력이상(Δg=g관측−g이론)이고, 값이 음(−)이면 실제 중력이 이론값보다 작다는 뜻이라 지표 부근에 저밀도 물질이 있거나 지각이 두꺼운 상태를 가리킨다. 고밀도 물질이 있으면 양(+)이 된다. 부호와 밀도의 관계를 뒤집은 선지가 오답이다.
지구 곡률을 다루는 측지측량과 평면측량의 갈림은 [측지학개요] 카드에서 따로 다룬다. 이 카드에서는 기준면과 기준점 쪽만 본다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 기준면의 성격 — 지오이드를 수학적 타원체라 하거나 준거타원체와 일치시킨 서술이 오답이다. ② 평면과 곡면 — 수평면(평면)과 수준면(곡면)을 바꾼 서술이 오답이다. ③ 중력이상 — 부호와 밀도의 관계를 뒤집거나 표고보정이 불필요하다고 한 서술이 오답이다.
자주 묻는 물음
- 지오이드와 준거타원체는 어떻게 다른가요?
- 지오이드는 중력 등포텐셜면으로 평균해수면을 연장한 실제의 물리적인 면이고, 준거타원체는 수학적으로 정의한 기준면입니다. 지오이드는 굴곡이 심해 측량 기준면으로 직접 쓰기 어려워 준거타원체를 씁니다. 두 면이 일치한다고 적은 서술은 오답입니다.
- 수평면과 수준면은 어떻게 다른가요?
- 수평면은 어떤 점에서 중력 방향에 90°를 이루는 평면이고, 수준면은 중력 등포텐셜면이라 곡면입니다. 수준면은 평면이 아니며, 두 이름을 바꿔 놓은 서술은 오답입니다.
- 중력이상이 음(−)이면 무엇을 뜻하나요?
- 실제 중력이 이론값보다 작다는 뜻입니다. Δg=g관측−g이론이므로 음이면 지표 부근에 저밀도 물질이 있거나 지각이 두꺼운 상태이고, 고밀도 물질이 있으면 양(+)이 됩니다. 또 중력측정은 표고에 따라 값이 달라지므로 표고보정이 필수입니다.
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