표준 중력

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1. 개요
2. 역사
3. 단위 변환
4. 중력 가속도 (G)
참조

1. 개요

표준 중력은 1901년 국제도량형총회에서 지구 중력에 대한 표준 가속도로 채택된 9.80665 m/s²를 의미한다. 표준 대기압을 정의하는 과정에서 필요성이 제기되었으며, 여러 단위계에서 가속도를 나타내는 데 사용된다. 중력 가속도는 'G'로 표기하며, 1.0 G는 표준 중력 가속도와 같은 크기를 나타낸다.

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가속도의 단위 - 중력 가속도
중력 가속도는 물체가 중력에 의해 가속되는 정도를 나타내는 값으로, 자유 낙하하는 물체의 가속도와 같으며, 지구의 경우 자전에 의한 원심력으로 인해 적도에서 가장 작고 극에서 가장 크게 나타난다.
가속도의 단위 - 갈 (단위)
갈은 1cm/s²로 정의되는 가속도 단위로, CGS 단위계에 속하며 지진 관련 분야에서 사용되고 대한민국 계량법상 중력 가속도나 지진 관련 진동 가속도 측정에 한해 사용이 허용된다.
중력 - 중력 가속도
중력 가속도는 물체가 중력에 의해 가속되는 정도를 나타내는 값으로, 자유 낙하하는 물체의 가속도와 같으며, 지구의 경우 자전에 의한 원심력으로 인해 적도에서 가장 작고 극에서 가장 크게 나타난다.
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표준 중력
일반 정보
아이작 뉴턴이 사과가 떨어지는 것을 보고 중력에 대한 영감을 얻었다는 이야기.
값	9.80665 m/s²
정의	지구 표면의 평균 중력 가속도
기호	g₀, gₙ
상세 정보
표준 중력 (Standard gravity)	지구의 평균 해수면에서 평균적으로 물체가 지구 중심으로 가속되는 평균 가속도
사용	지구상의 물체의 무게를 계산하거나 다른 행성이나 천체의 중력을 비교하는 데 사용됨.
참고	실제 중력 가속도는 위치에 따라 약간씩 다를 수 있음.
추가 정보
관련 항목	g-힘(g-force)

2. 역사

표준 중력의 개념은 19세기 말 국제도량형위원회(CIPM)에서 표준 대기압을 정의하는 과정에서 처음 등장했다. 당시 CIPM은 물의 끓는점을 이용하여 표준 온도계 척도를 정의했는데, 끓는점이 대기압에 따라 달라지기 때문에 표준 대기압을 정의해야 했다. 표준 대기압은 mercury|수은^영어 기둥의 무게를 기반으로 정의되었는데, 수은 기둥의 무게는 지역 중력에 따라 달라지므로 표준 중력의 정의가 필요하게 되었다.^[5]

1887년 CIPM 회의에서는 다음과 같이 결정했다.

> '''''표준 중력 가속도'''''의 값은 해수면에서 위도 45°로 변환하는 데 필요한 이론적 계수인 1.0003322로 나눈, 파빌리온 드 브르토이유 옆의 국제국(International Bureau)에서 중력 가속도와 같다.^[5]

이후 국제국에서 중력의 강도를 측정하는 작업은 프랑스 육군 지리국의 길베르트 에티엔 드포르제에게 맡겨졌다. 1888년 3월과 4월에 걸쳐 측정된 값은 9.80991(5) m⋅s⁻²였다.^[6]

이 결과는 오늘날에도 여전히 사용되는 표준 중력 값을 결정하는 데 기초가 되었다. 1901년에 열린 제3차 국제 도량형 총회에서는 다음과 같은 결의안을 채택했다.

> 지구 중력에 대한 표준 가속도로 국제 도량형국에서 채택한 값은 일부 국가의 법률에 이미 명시된 값인 980.665 cm/s²이다.^[7]

에 대해 채택된 수치는 1887년 CIPM 선언에 따라 당시 유행하던 CGS 단위계에서 드포르제의 결과(980.991 cm⋅s⁻²)를 1.0003322로 나누어 얻었으며, 결과의 불확실성을 고려하여 필요한 자릿수 이상은 취하지 않았다.

3. 단위 변환

표준 중력은 여러 단위계에서 가속도를 표현하는 데 사용될 수 있다. 중력 가속도는 가속도의 단위로 사용되는 경우가 있으며, 이 경우 대문자 G로 표기하고 "지"라고 읽는다. 1.0 G는 9.80665 m/s²와 같다. G(지)는 SI 단위에 포함되지 않으며, 일본의 계량법에서도 사용이 인정되지 않는다. 갈(Gal)은 국제단위계는 아니지만, 계량법에서는 특수한 계량 단위로 인정된다.

3. 1. 갈 (Gal)

갈(Gal)은 CGS 단위계에서 사용되는 가속도 단위이며, 1 Gal = 0.01 m/s²이다. 표준 중력 (*g*₀)은 약 980.665 Gal이다.^[1]

가속도의 일반적인 단위 간의 변환
기본 값	갈 (cm/s²)	ft/s²	m/s²	표준 중력 (g₀)
1 갈 또는 cm/s²	1	0.0328084	0.01	1.01972×10^-3
1 ft/s²	30.4800	1	0.304800	0.0310810
1 m/s²	100	3.28084	1	0.101972
1 g₀	980.665	32.1740	9.80665	1

3. 2. m/s²

는 100 갈(Gal) 또는

1 m/s^2

와 같다. 표준 중력(*g*₀)은

9.80665 m/s^2

이다.^[1]

가속도의 일반적인 단위 간의 변환
기본 값	(갈, 또는 cm/s²)	(ft/s²)	(m/s²)	(표준 중력, g₀)
1 m/s²	100	3.28084	1	0.101972

3. 3. ft/s²

ft/s²는 야드파운드법에서 사용되는 가속도 단위이다. 표준 중력 (*g*₀)은 약 이다.

가속도의 일반적인 단위 간의 변환
기준 값	갈 (Gal) 또는 cm/s²	ft/s²	m/s²	표준 중력 (g₀)
1 ft/s²		1

4. 중력 가속도 (G)

중력 가속도는 가속도의 단위로 사용되는 경우가 있다. 이 경우 대문자 G로 표기하며, "지"라고 읽는다. 중력 가속도와 같은 가속도를 1.0 G와 같이 표현한다.

G(지)는 SI 단위에 포함되지 않으며, 일본의 계량법에서도 사용이 인정되지 않는다. 갈 Gal은 국제단위계는 아니지만, 계량법에서는 특수한 계량 단위로 인정된다. 1.0 G = 9.80665 m/s²

참조

_[1] 간행물 The international system of units (SI) http://nvlpubs.nist.[...] National Institute of Standards and Technology 2008-03
_[2] 서적 The International System of Units (SI) http://www.bipm.org/[...] International Bureau of Weights and Measures
_[3] 학술대회 "Precise Measurement of Mass" http://www.space-ele[...] S.A.W.E., Inc. 2007-01-21
_[4] 웹사이트 "Curious About Astronomy?" http://curious.astro[...] Cornell University 2007-06
_[5] 서적 From Artefacts to Atoms: The BIPM and the Search for Ultimate Measurement Standards Oxford University Press
_[6] 학술대회 Gravity, Geoid and Earth Observation: IAG Commission 2: Gravity Field Springer
_[7] 웹사이트 Resolution of the 3rd CGPM (1901) http://www1.bipm.org[...] BIPM 2015-07-19
_[8] 문서 CODATA Value
_[9] 문서 Harvtxt|Barry N. Taylor|2008|p=29
_[10] 문서 BIPM (2006)
_[11] 문서 Harvtxt|Barry N. Taylor|2008|p=57
_[12] 서적 The international system of units (SI) http://physics.nist.[...] United States Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology 2015-07-13
_[13] 서적 The International System of Units (SI) http://www.bipm.org/[...] Bureau international des poids et mesures

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