개념 한 쪽
중력측정값은 측정 조건과 주변 질량 분포에 따라 달라지므로 여러 보정을 거쳐야 유의미한 이상값을 얻는다는 점을 이해해야 한다.
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출제기준 단원 「중력장 일반」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 보정명식별 | 1 | 관측점과 기준면 사이 질량 처리 방식으로 보정 종류를 가르는 문제 |
| 보정 부호판단 | 1 | 지하 밀도 분포에 따른 중력이상의 부호를 판정하는 문제 |
| 보정 정의선택 | 1 | 질량 무시 여부와 높이 영향으로 프리-에어 보정을 판별하는 문제 |
중력이상은 관측한 중력값에서 기준면으로 환산한 표준중력을 뺀 차이로 정의한다는 점을 기억해야 한다. 지하 밀도 분포가 균일하지 않으면 보정 후에도 관측값과 표준중력 사이에 차이가 남아 중력이상이 나타난다.
중력보정에는 고도에 따른 보정, 관측점과 기준면 사이 물질의 인력 보정, 주위 지형 기복 보정 등 여러 종류가 존재한다는 점을 구분해야 한다. 자유공기(free-air) 보정은 관측점과 기준면 사이를 질량이 없는 공기라고 가정해 높이 효과만 보정하는 방식이다. 부게(Bouguer) 보정은 관측점과 기준면 사이의 지각 물질을 평판으로 가정해 그 인력을 제거하는 보정이다. 지형보정은 측정점 주변의 산·골짜기와 같은 지형 굴곡이 미치는 인력을 보정하는 방식이다.
중력이상의 부호는 지하 밀도 분포와 직결된다는 점을 알아야 한다는 원칙이 있다. 지표 가까이에 밀도가 큰 물질이 있으면 중력이 커져 중력이상은 양(+)값을 가지며, 반대로 밀도가 작은 물질이나 공극이 많으면 중력이 작아져 음(-)값을 가진다.
중력보정 문제는 '무엇을 무시하고 무엇을 고려하느냐'로 정리하면 쉽게 분류할 수 있다는 점을 기억해야 한다. 핵심 대조는 '공기(질량 무시) vs 암석(질량 고려) vs 주위 지형'으로 요약된다.
문항 유형은 보정 이름을 묻는 문제와 중력이상의 부호를 묻는 문제로 나뉜다. 예를 들어 '관측점과 기준면 사이의 물질 인력을 고려하는 보정'은 부게보정이라고 판정해야 한다는 점을 보여준다. 반대로 '관측점과 기준면 사이의 질량을 무시하고 높이 효과만 고려하는 보정'은 프리-에어(자유공기) 보정이라고 판정해야 한다.
중력이상의 부호 판별 예로, 지표 가까이에 밀도 큰 물체가 존재하면 중력이 커지므로 중력이상은 양(+)이라고 결론짓는 풀이를 제시한다. 이 규칙을 통해 '밀도 크면 +, 밀도 작으면 -'로 빠르게 판단할 수 있다.
다음은 중력이상에 관한 설명이다. 잘못된 것은?
정답 ③ · 중력이상에 관한 설명 중 잘못된 것을 고르는 문제이다. 중력이상이란 관측값을 기준면에 대해 보정한 중력값과 표준중력값의 차를 말하며, 그 주된 원인은 지하 물질의 밀도가 균일하지 않은 것이다.
밀도 큰 물질이 지표 가까이 있으면 중력이 커져 중력이상은 양(+)값을 가지므로 ③이 틀렸다.
중력은 관측점 사이의 고도차가 중력에 영향을 미칠 경우 보정을 해야 한다. 이 때 관측점 사이에 존재하는 물질의 인력에 의한 영향을 고려하는 보정을 무엇이라 하는가?
정답 ③ · 관측점 사이 물질의 인력을 고려하는 중력 보정의 이름을 묻는 문제이다. 부게 보정은 관측점 사이에 존재하는 지각 물질이 중력값에 미치는 인력의 영향을 보정하는 것이다.
관측점 사이에 낀 지각물질의 인력까지 고려하는 중력 보정은 부게(Bouguer) 보정이다.
중력보정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ② · 중력보정에 대한 설명 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 고도보정은 지표 측정값을 지오이드면의 값으로 환산하는 것이고, 부게보정은 측정점과 지오이드면 사이 물질의 중력 영향을 보정하는 것이며, 아이소스타시 보정은 지각균형 이론에 의한 보정으로 이 설명들은 모두 옳다.
지형보정은 주위 산·골짜기 효과를 모두 없애는 보정으로 항상 (+)이므로 '항상 (-)'는 옳지 않다.
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