마음을 다스리는 글

욕심을 비우면 마음보다 너른 것이 없고, 탐욕을 채우면 마음보다 좁은 곳이 없다.
염려를 놓으면 마음보다 편한 곳이 없고, 걱정을 붙들면 마음보다 불편한 곳이 없다.
-공지사항: 육아일기 등 가족이야기는 비공개 블로그로 이사했습니다.

2017년 9월 14일 목요일

GPS와 상대성 이론 - 2017. 9. 15(금)

위성을 이용한 시간과 위치서비스는 현대 생활에서 필수적인 것이 되었다. 휴대전화, 자동차 길안내 서비스들은 이 GPS 위성들 없이는 불가능하다.

이 GPS에는 아인슈타인의 상대성이론이 깊이 녹아들어 있다. 상대성이론에 따르면 시속 2,000km로 회전하고 있는 위성에 있는 시계들은 매일 100만분의 7초만큼 느려진다. (빠른 속도로 운동하고 있는 계의 시간은 정지된 계에 비하여 느리게 간다.) 또한, 아인슈타인의 일반상대성이론(중력이론)에 따르면 GPS 위성 궤도인 17,600km 상공에서는 중력장이 약하기 때문에 위성의 시계가 매일 100만분의 45초만큼 빨라진다. 즉, 매일 100만분의 38초만큼 빨라지는 것이다.

1977년 6월 초기 GPS 엔지니어들은 상대성이론에 따른 효과에 대하여 의심하고 위성 시계의 시간을 그대로 송출하면 된다고 주장했다. 위성의 시간을 지상에서 관측한 결과 아인슈타인의 상대성이론이 예측한 대로 24시간에 거의 정확히 100만분의 38초만큼 신호가 빨라졌다. 이런 오차가 20일 정도 지속된 후에 위성의 상대성이론에 따른 시간 보정을 하도록 했다.

상대성이론에 따른 시간 보정을 하지 않는다면, GPS는 하루만에 10km정도 엇나간 잘못된 위치정보를 가르키게 된다.

댓글 없음:

Lee, Jeong Ho

Lee, Jeong Ho
Biography: Bachelor: Computer Science in Korea Univ. Master: Computer Science in KAIST Carrier: 1. Junior Researcher at Korea Telecom (2006 ~ 2010) 2. Researcher at Korea Institute of Nuclear Nonproliferation and Control (2010~)