중력계

요약 중력에 의한 탄성변형을 이용하여 중력을 측정하는 장치를 총칭하는 말로 추를 스프링에 매달아 중력에 비례하는 스프링의 신축을 이용하는 중력계와 탄성진동을 이용하는 다이내믹중력계의 두 종류가 있다.

일반적인 경우 1/100 mgal까지 고정밀도로 측정할 수 있다. 추를 스프링에 매달아 중력에 비례하는 스프링의 신축을 이용하는 중력계와 탄성진동을 이용하는 다이내믹중력계의 2종류가 있다.

스프링의 신축에 의한 중력계는 보르돈(Wordon) ·노드아메리칸 ·라코스트(Lacoste)형 등의 무정위형(無定位型)과, 아스카니아(Askania)중력계로 대표되는 정위형(定位型)으로 나뉜다. 정위형에서는 추의 이동량과 추를 되돌리려는 힘이 비례관계에 있으나, 무정위형에서는 되돌리려는 힘은 근소하게 작용한다. 무정위형은 고증배율(高增倍率)이며 중력탐사용에 적합하고 소형이므로 산악지대에서도 한 사람이 혼자 측정할 수 있다. 정위형은 지구조석(地球潮汐)의 연속측정 등에 적합하다. 스프링의 신축은 기온변화에 민감하므로 중력계 본체를 항온조(恒溫槽) 안에 수용하고 있다. 보르돈중력계에서는 용융석영과 금속스프링의 온도특성을 조합시켜 온도보상을 하고 있으며 이것을 보온병 속에 봉입하고 있다. 노드아메리칸이나 라코스트형에서는 합금으로 된 스프링을 사용한 본체를 ±0.01 ℃ 정도의 안정성을 가진 항온조에 격납하고 있다.

해양을 항행하는 선박 위에서의 중력측정에는 해상중력계를 사용한다. 배의 동요를 소거하기 위해 여러 가지가 고안되어 있으며 라코스트중력계에 강력한 자기제동(磁氣制動)을 건 것, 고점성(高粘性) 실리콘유에 담근 것 등이 있다. 대륙붕의 석유자원개발에는 육상과 마찬가지로 고정밀도의 중력측정이 필요하다. 그 때문에 해저중력계는 육상에서와 같이 중력계를 내수압용기에 수납한 것을 해저에 내려보내 바닥에 닿게 한 후 원격조작으로 측정한다.