WIPIVERSE

외트뵈시 (단위)

외트뵈시(Eötvös, 기호: E)는 중력장 기울기(gravity gradient)를 나타내는 단위로, 지구물리학 및 측지학에서 사용된다. 이 단위는 헝가리의 물리학자 외트뵈시 로란드(Loránd Eötvös, 1848~1919)의 이름에서 유래하였으며, 그는 중력 기울기 측정에 관한 선구적 연구를 수행하였다.

외트뵈시는 과거 CGS(센티미터-그램-초) 단위계와 함께 사용되었으며, 1 외트뵈시는 10⁻⁹ gal(갈릴레오) per cm, 즉 10⁻⁹ s⁻²로 정의된다. SI 단위계와 CGS 단위계에서 모두 1 E = 10⁻⁹ s⁻²에 해당한다. 이는 지표면에서 수평 방향으로 이동할 때 중력 가속도의 변화율을 나타내는 단위이다.

지구의 중력 기울기, 즉 지표면의 한 지점에서 다른 지점으로 이동할 때 중력 가속도 벡터의 변화는 관례적으로 외트뵈시 단위로 측정된다. 지구 표면 근처에서 수직 방향의 인장 기울기 성분은 약 3,080 E이며, 수평 방향의 압축 기울기 성분은 약 1,540 E이다. 지구 자전의 효과는 적도에서 최대 약 5 E의 섭동을 일으킨다.

지질 구조에 따른 중력 기울기의 변화는 다음과 같은 규모로 나타난다:

  • 산맥: 약 200 E
  • 얕은 텍사스 염돔: 50~100 E
  • 대수층, 토양 수분, 토양 압축: 약 30 E
  • 건축물, 고고학 유적: 100 E 미만
  • 지하 0.5 m에 매설된 2×2 m 파이프: 약 150 E

역사적으로 외트뵈시 비틀림 저울(Eötvös torsion balance)은 1918년부터 1940년 사이에 석유 및 가스 매장량 탐사에 사용되었으며, 1~3 E의 정밀도를 달성할 수 있었으나 측정 지점당 최대 6시간이 소요되었다. 현대(2013년 기준)의 항공기 탑재 시스템은 약 6초의 적분 시간으로 3~6 E의 RMS 정밀도를 달성한다.

외트뵈시는 SI 단위는 아니지만 비SI 미터법 단위(non-SI metric unit)로 분류되며, 중력 기울기 측정 분야에서 국제적으로 통용되는 표준 단위이다.

둘러보기

더 찾아볼 만한 주제

    전체 문서 보기