개념 한 쪽
중력측정은 지하 밀도 차이를 읽어 지질구조를 찾는 탐사 방법이며, 측정값은 고도·위도·주변 지형 등의 영향을 보정해 평균 해수면 기준으로 환산해야 해석이 가능하다고 본다.
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출제기준 단원 「중력측정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 장비 용도 판별 | 1 | 장비 명칭으로 기능을 가려 잘못된 용도를 찾기 |
| 물리측지학 범주 구분 | 1 | 물리측지학에 해당하는 측정 항목을 고르기 |
| 보정 항목 식별 | 1 | 지상 중력측정에서 필요 없는 보정을 골라내기 |
중력측정은 지구 중력가속도의 작은 변화를 측정해 지하의 밀도 분포를 추정하는 기법이라 정의한다. 실측 중력값에는 위치와 환경에 따른 영향을 포함하므로 이 값을 그대로 해석하면 안 되고 여러 보정 절차를 거쳐 기준면으로 환산해야 한다고 본다.
중력이상은 실측 중력값에서 이론적으로 계산한 표준중력값을 뺀 편차로 정의한다(Δg = 실측 − 이론)라고 설명한다. 이 이상은 지하의 밀도 불균일을 나타내는 단서가 되어 양(+)이면 상대적으로 밀도가 큰 물질이 있음을, 음(−)이면 가벼운 물질이 있음을 뜻한다고 본다.
지상 정지 측정에서 필요한 보정으로는 고도 보정(자유공기 보정), 지형 보정(부게 보정), 아이소스타시 보정 등이 있으며, 이러한 보정으로 측정치를 평균 해수면 기준 중력치로 환산하여 지질해석에 사용한다고 설명한다. 반면 외토뵈쉬(Eötvös)·에트베스 보정은 이동체로 재는 해상·항공 중력측정에서 원심력·코리올리 효과를 제거할 때 사용한다고 구분한다.
중력 단위로는 gal(갈)이 사용되며 1gal = 1cm/s²로 정의된다고 밝힌다. 정밀탐사에서는 gal의 1/1000인 mgal 단위까지 활용한다고 덧붙인다.
측정 절차상 필수 사항으로는 상대중력값의 측정, 측정시간의 기록(드리프트 보정), 각 측점의 고도 측정이 포함된다고 정리한다. 기압은 중력에 미치는 영향이 미미하여 필수 항목에는 들지 않는다고 본다.
EDM처럼 장비 이름에 기능이 드러나는 경우가 많으므로 기기 명칭의 의미로 용도를 가려야 한다는 설명을 제시한다. 예컨대 EDM은 거리측정 장비이므로 중력측정과는 무관하다고 판단해야 한다고 본다. 지상 고정측정에서 에트베스 보정을 정답에서 제외하는 유형과, 중력이상을 계산할 때 '실측값에서 이론값을 뺀다'는 공식을 바로 적용하는 문제가 자주 출제된다고 정리한다.
중력 단위 문제는 gal = cm/s²라는 기준 하나만 정확히 알고 있으면 환산과 오답 소거가 가능하다고 설명한다. 또한 보정 절차를 묻는 문제는 '해수면 기준으로 환산'이라는 흐름을 떠올리면 정답을 찾기 쉽다고 조언한다.
다음 사항 중 적합하지 않는 것은?
정답 ③ · 측량 및 지구물리 관련 서술 중 적합하지 않은 것을 고르는 문제이다. EDM은 전자기파의 왕복시간이나 위상차를 이용하여 거리를 측정하는 기기이므로 중력을 측정할 수 없고, 정밀한 중력측정은 중력계(그래비미터)를 사용한다.
EDM은 전자기파로 '거리'를 재는 장비이므로 중력측정이 가능하다는 설명은 적합하지 않다.
다음 중 물리학적 측지학에 해당되지 않는 것은?
정답 ② · 물리학적 측지학(Physical Geodesy)은 중력장, 지오이드, 조석, 지자기 등 지구의 물리적 특성을 연구하는 학문입니다. 따라서 중력 측정, 지자기 측정, 조석 측정은 모두 물리학적 측지학의 주요 연구 분야에 속합니다.
물리측지학은 중력·지자기·조석 측정이고, 천체 고도 측정은 위치결정용 천문측량이다.
지상에서 중력측정을 할 때 측정결과를 보정할 사항이 아닌 것은?
정답 ④ · 지상에서 중력 측정을 수행한 후, 측정된 값에서 지구 타원체 상의 정상 중력값을 빼서 중력이상을 구하기 위해서는 여러 보정이 필요합니다. 주요 보정으로는 측정점의 높이를 보정하기 위한 고도 보정(Free-air correction), 주변 지형의 질량에 의한 영향을 제거하는 지형 보정(Terrain correction), 그리고 지하의 평형 상태를 가정하여 보상하는 아이소스타시 보정(Isostatic correction)이 있습니다.
외토뵈쉬 보정은 이동체(해상·항공) 중력측량에서 원심력·코리올리 효과를 보정하는 것으로 지상 측정과 무관하다.
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