전문가 설명: 산을 측정하는 방법

새로운 측정에서 중국과 네팔은 에베레스트 산이 지금까지 전 세계적으로 인정된 8,848m보다 86cm 더 높다고 발표했습니다. Survey of India는 원래 키를 어떻게 계산했습니까? 개정은 무슨 뜻인가요? Survey of India의 고위 관리 두 명이 Indian Express와의 인터뷰에서 설명합니다.

새 한 마리가 네팔 솔루쿰부 지역 남체 바자르에서 에베레스트 산을 배경으로 날아가고 있다. (AP/PTI 사진)

첫째, 산의 높이는 어떻게 측정합니까?

이전에 사용했던 기본 원리는 매우 간단하며 대부분의 사람들에게 익숙하거나 적어도 기억할 수 있는 삼각법만 사용합니다. 모든 삼각형에는 세 변과 세 각이 있습니다. 이 양 중 세 개를 알고 있다면 그 중 하나가 변이면 나머지는 모두 계산할 수 있습니다. 직각 삼각형에서는 각 중 하나가 이미 알려져 있으므로 다른 각과 변 중 하나를 알면 다른 각도를 찾을 수 있습니다. 이 원리는 줄자를 위에서 아래로 떨어뜨리는 편리함을 제공하지 않는 모든 물체의 높이를 측정하거나 정교한 도구를 사용하기 위해 위로 올라갈 수 없는 경우에 적용할 수 있습니다.

각도 측정: 높이를 직접 측정할 수 없는 경우 측량사는 삼각법을 사용합니다.

예를 들어 기둥이나 건물의 높이를 측정해야 한다고 가정해 보겠습니다. 건물에서 약간 떨어진 지면의 임의의 지점을 표시할 수 있습니다. 이것이 우리의 관찰 포인트가 될 수 있습니다. 이제 우리는 두 가지가 필요합니다. 관찰 지점에서 건물까지의 거리와 건물 꼭대기가 지상에서 관찰 지점과 이루는 고도각입니다. 거리는 어렵지 않습니다. 표고각은 가상의 선이 지상의 관측점과 건물의 꼭대기를 연결했을 때 이루는 각도입니다. 이 각도를 측정할 수 있는 간단한 도구가 있습니다.

따라서 관측점에서 건물까지의 거리가 d이고 표고각이 E이면 건물의 높이는 d × tan(E)이 됩니다.

Girish Kumar 중장은 인도 측량 총무이고 Nitin Joshi는 인도 측량 부총무입니다. Survey of India의 책임은 권위 있는 지도를 준비하는 것이며, 그 작업에는 광범위한 토지 조사를 수행하고 지형적 특징을 매핑하는 작업이 포함됩니다. 1952년부터 Survey of India는 에베레스트 산(당시에는 Peak XV로 알려짐)의 높이를 측정하는 운동을 시작했습니다. 그 운동의 높이는 8,848m(29,028피트)로 지금까지 세계적으로 인정된 표준이었습니다.

산을 측정하는 것이 그렇게 간단할 수 있습니까?

원리는 똑같고 궁극적으로는 같은 방법을 사용하지만 몇 가지 복잡한 점이 있습니다. 가장 큰 문제는 산 정상은 알면서도 산 기슭은 모른다는 것이다. 문제는 높이를 측정하는 표면입니다. 일반적으로 실제 목적을 위해 높이는 평균 해수면(MSL) 이상으로 측정됩니다. 또한, 우리는 산까지의 거리를 찾아야 합니다. 오늘날에는 쉬워 보이지만 1950년대에는 GPS나 위성 이미지가 없었습니다. 그렇다면 물리적으로 갈 수 없는 산의 거리를 찾는 방법은 무엇일까요? 그때까지 아무도 에베레스트 산을 오르지 못했습니다.

같은 관점에서 서로 다른 두 관측점에서 고도각을 측정하여 이 문제를 해결할 수 있습니다. 이러한 서로 다른 관찰 지점 사이의 거리를 측정할 수 있습니다. 이제 우리는 두 개의 다른 삼각형을 다룰 것입니다. 그러나 공통 팔과 두 개의 다른 각도가 있습니다. 다시 말하지만, 고등학교 삼각법의 간단한 규칙을 따르면 산의 높이를 상당히 정확하게 계산할 수 있습니다. 사실, 이것은 GPS, 위성 및 기타 현대 기술이 출현하기 전에 우리가 하던 방식입니다.

얼마나 정확합니까?

비교적 가까운 거리에서 정상을 관찰할 수 있는 작은 언덕과 산의 경우 매우 정확한 측정을 제공할 수 있습니다. 그러나 에베레스트 산과 다른 높은 산에는 다른 문제가 있습니다.

이것은 우리가 산 기슭이 어디인지 모른다는 사실에서 다시 발생합니다. 다시 말해, 산이 평평한 지표면과 정확히 만나는 곳은 어디입니까? 또는 관측점과 산기슭이 같은 수평면에 있는지 여부.

지구 표면은 모든 곳에서 균일하지 않습니다. 이 때문에 평균 해수면에서 높이를 측정합니다. 이것은 고정밀 레벨링이라는 힘든 과정을 통해 이루어집니다. 해안선에서 시작하여 특수 장비를 사용하여 단계적으로 높이 차이를 계산합니다. 이것이 우리가 평균 해수면에서 도시의 높이를 아는 방법입니다.

그러나 해결해야 할 또 다른 문제가 있습니다. 바로 중력입니다. 중력은 장소에 따라 다릅니다. 이는 해수면도 모든 곳에서 균일하다고 볼 수 없다는 것을 의미합니다. 예를 들어 에베레스트 산의 경우 이렇게 거대한 덩어리가 집중되어 있으면 중력으로 인해 해수면이 위로 끌어 당겨질 것입니다. 따라서 국부 중력도 측정하여 국부 해수면을 계산합니다. 오늘날에는 산봉우리까지 운반할 수 있는 정교한 휴대용 중력계가 있습니다.

그러나 평준화는 높은 봉우리까지 확장될 수 없습니다. 따라서 우리는 높이를 측정하기 위해 동일한 삼각 측량 기술을 사용해야 합니다. 그러나 또 다른 문제가 있습니다. 공기의 밀도는 올라갈수록 줄어듭니다. 이러한 공기 밀도의 변화는 굴절로 알려진 현상인 광선의 굽힘을 유발합니다. 관측점과 산봉우리의 높이 차이로 인해 굴절로 인해 수직각 측정에 오차가 발생합니다. 이것은 수정해야 합니다. 굴절 보정을 추정하는 것은 그 자체로 어려운 일입니다. Telegram에서 Express 설명을 따르십시오

2020년 5월 27일 이 사진에서 중국 측량팀의 구성원은 현지에서 Qomolangma 산이라고도 알려진 에베레스트 정상으로 향하고 있습니다. (AP/PTI 사진)

기술이 더 쉬운 솔루션을 제공하지 않습니까?

오늘날 GPS는 산의 좌표와 높이를 결정하는 데 널리 사용됩니다. 그러나 GPS는 지구를 나타내기 위해 수학적으로 모델링된 가상의 표면인 타원체를 기준으로 산 정상의 정확한 좌표를 제공합니다. 이 표면은 평균 해수면과 다릅니다. 마찬가지로, 레이저 빔(LiDAR)이 장착된 머리 위 비행 비행기도 좌표를 얻는 데 사용할 수 있습니다.

그러나 GPS를 포함한 이러한 방법은 중력을 고려하지 않습니다. 따라서 GPS 또는 레이저 빔을 통해 얻은 정보는 중력을 고려하여 계산을 완료하는 다른 모델에 입력됩니다.

1952~1954년에는 GPS와 위성기술도, 정교한 중력계도 없던 시절인 만큼 에베레스트 산의 높이를 측정하는 작업이 쉽지만은 않았다.

네팔과 중국은 에베레스트 산이 알려진 8,848m보다 86cm 더 높은 것으로 측정했다고 밝혔습니다. 그게 무슨 뜻이야?

8,848미터(또는 29,028피트) 측정은 1954년 Survey of India에서 수행되었으며 그 이후로 전 세계적으로 인정되었습니다. GPS나 현대의 정교한 기기가 없던 시절에 측정이 이루어졌습니다. 이것은 그들이 그 기간 동안에도 얼마나 정확했는지를 보여줍니다.

최근 몇 년 동안 에베레스트를 재측정하려는 여러 시도가 있었으며 그 중 일부는 허용된 높이에서 몇 피트 차이가 나는 결과를 산출했습니다. 그러나 이것들은 에베레스트의 높이를 바꿀 수 있는 지질학적 과정의 관점에서 설명되었습니다. 1954년 결과의 정확성은 의심의 여지가 없습니다.

대부분의 과학자들은 이제 에베레스트 산의 높이가 매우 느린 속도로 증가하고 있다고 믿습니다. 이는 지표면을 위로 밀어 올리는 인도 지각판이 북쪽으로 이동하기 때문입니다. 처음에 거대한 히말라야 산맥을 만든 것은 바로 이 운동입니다. 이 지역을 지진에 취약하게 만드는 것도 같은 과정입니다. 2015년 네팔에서 발생한 것과 같은 큰 지진은 산의 높이를 변경할 수 있습니다. 그러한 사건은 과거에 일어났습니다. 사실, 이 지진으로 인해 영향이 있었는지 여부를 확인하기 위해 에베레스트를 재측정하기로 결정했습니다.

86cm 상승은 놀라운 일이 아닙니다. 이 기간 동안 키가 증가했을 가능성이 매우 높습니다. 그러나 동시에 높이 8,848m에 86cm는 매우 작은 길이입니다. 네팔과 중국의 에베레스트 측정 노력에 대한 자세한 결과는 아직 저널에 게재될 예정이다. 이 측정의 진정한 의미는 그 후에야 분명해질 것입니다.

친구들과 공유하십시오: