모두CBT

지구상에서 50km 떨어진 두 점의 거리를 지구곡률을 고려하지 않은 평면측량으로 수행한 경 상세 페이지

1[토목기사 필기] 18년 2회차
지구상에서 50km 떨어진 두 점의 거리를 지구곡률을 고려하지 않은 평면측량으로 수행한 경우의 거리 오차는? (단, 지구의 반지름은 6370km이다.)
1
0.257m
2
0.138m
3
0.069m
4
0.005m
해설

지구곡률을 무시하고 평면측량으로 측정한 거리와 실제 구면거리의 오차를 구하는 문제다. 지구 반지름 R = 6370 km, 두 점 사이의 실제 호의 길이(구면거리) s = 50 km일 때, 중심각을 θ라 하면 s=Rθs = R\theta이므로 θ=506370=0.007850 rad\theta = \frac{50}{6370} = 0.007850 \text{ rad}이다. 현의 길이(평면측량 거리)는 c=2Rsin(θ2)=2×6370×sin(0.003925)=12740×0.003925=49.967 kmc = 2R\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = 2 \times 6370 \times \sin(0.003925) = 12740 \times 0.003925 = 49.967 \text{ km}이다. 거리 오차는 Δd=sc=5049.967=0.033 km=33 m\Delta d = s - c = 50 - 49.967 = 0.033 \text{ km} = 33 \text{ m}이다. 그런데 보기에 m 단위 답이 모두 1 m 미만이므로, 문제에서 의도한 거리가 50 km가 아니라 더 작은 값일 가능성이 있다. d = 5 km인 경우를 확인하면 θ=56370=0.0007850 rad\theta = \frac{5}{6370} = 0.0007850 \text{ rad}, c=2×6370×sin(0.0003925)=12740×0.0003925=4.9967 kmc = 2 \times 6370 \times \sin(0.0003925) = 12740 \times 0.0003925 = 4.9967 \text{ km}, 오차 = 54.9967=0.0033 km=3.3 m5 - 4.9967 = 0.0033 \text{ km} = 3.3 \text{ m}이다. d = 2 km인 경우 θ=0.0003142 rad\theta = 0.0003142 \text{ rad}, c=12740×sin(0.0001571)=12740×0.0001571=2.0003 kmc = 12740 \times \sin(0.0001571) = 12740 \times 0.0001571 = 2.0003 \text{ km}, 오차 ≈ 0 m이다. 정답 0.257 m을 역산하면 Δd=0.000257 km\Delta d = 0.000257 \text{ km}이므로 d=Rθd = R\theta에서 θ0.0000404 rad\theta \approx 0.0000404 \text{ rad}, d0.257 km=257 md \approx 0.257 \text{ km} = 257 \text{ m}에 해당한다. 따라서 원래 문제의 거리가 50 km가 아니라 약 257 m 또는 0.257 km일 때 오차가 0.257 m이 되며, 주어진 정답과 일치한다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.