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과학

5월20일부터 '㎏' 정의 바뀐다…"일상엔 변화 없어"

Write: 2019-05-16 16:31:01Update: 2019-05-16 16:37:47

5월20일부터 '㎏' 정의 바뀐다…"일상엔 변화 없어"

Photo : YONHAP News

'세계 측정의 날'인 오는 20일부터 질량 단위인 '킬로그램'(㎏), 전류 단위 '암페어'(A), 온도 단위 '켈빈'(K), 물질의 양을 나타내는 단위 '몰'(mol) 등 4개 단위의 개정된 정의가 공식 시행됩니다.

한 번에 단위 4개의 정의가 바뀌는 것은 도량형의 전 세계 통일을 처음으로 논의한 '미터협약'을 맺은 1875년 이후 144년 만에 처음입니다.

이번 시행으로 해당 단위들은 시간이 지나도 거의 변하지 않는 기본 상수를 정의에 활용하게 됐습니다.

킬로그램의 경우 1889년부터 백금과 이리듐 합금으로 만든 '국제 킬로그램 원기'의 질량을 1㎏으로 정의해왔습니다.

하지만 130년이 지나면서 원기 질량 자체가 수십 마이크로그램 가량 변했다는 사실이 밝혀져, 재정의 필요성이 제기됐습니다.

인공으로 만든 기준의 이 같은 한계를 극복하기 위해 새로운 정의에는 플랑크 상수라는 고정된 값과 물체 질량을 연결하는 키블 저울을 사용합니다. 

플랑크 상수는 광자(빛) 에너지를 광자 주파수로 나눈 수치로, 중력 상수처럼 언제 어디서나 같은 값을 갖습니다.

키블 저울은 질량·중력·전기·시간·길이 등 수많은 측정 표준의 종합체로, 측정 불확실성 정도가 1억분의 1 수준입니다.

'절대온도'라고 일컫는 켈빈 역시 물이라는 특정한 물질에 의존하던 것에서 벗어나 볼츠만 상수를 활용하게 됩니다.

암페어는 '무한히 긴', '직경을 무시할 수 있는' 같은 모호한 서술 방식 대신 '단위 시간당 전하 흐름'을 표현할 수 있는 기본상수에 근거하기로 했습니다.

몰의 경우엔 킬로그램에 의존하던 기존과는 달리 아보가드로 상수 규정을 척도로 쓰게 됐습니다.

한국표준과학연구원은 이 같은 단위 재정의로 인한 영향에 대해, "1㎏ 재정의 때문에 몸무게 숫자가 조정되는 일은 없다"면서 일상생활에는 전혀 혼란을 미치지 않는다고 강조했습니다.

"거대한 변화이지만, 아무런 변화도 없다"는 게 과학계의 설명입니다.

박연규 물리표준본부장은 "다만 산업현장이나 실험실에서 이뤄지는 마이크로 수준의 미세 연구에는 영향을 미칠 수 있을 것"이라며 "의약품의 미세한 분량 차이나 금 같은 고가 물품 측정 오차는 큰 파급효과를 가져올 수 있기 때문"이라고 말했습니다.

또 "극한 측정 정확도 향상은 첨단산업 경쟁력의 밑거름"이라며 "단위라는 기준이 매우 고도화하면서 최고 수준의 정교한 측정이 가능해진 셈"이라고 강조했습니다.

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