[우삼용]변치 않는 그 무엇

  • 오피니언
  • 사외칼럼

[우삼용]변치 않는 그 무엇

[사이언스칼럼]우삼용 한국표준과학연구원 기반표준본부장

  • 승인 2011-08-01 14:09
  • 신문게재 2011-08-02 21면
  • 우삼용 한국표준과학연구원 기반표준본부장우삼용 한국표준과학연구원 기반표준본부장
▲ 우삼용 한국표준과학연구원 기반표준본부장
▲ 우삼용 한국표준과학연구원 기반표준본부장
'꽃은 무슨 일로 피면서 쉬어지고 풀은 어이하여 푸르는 듯 누르나니 아마도 변치 않음은 바위뿐인가 하노라.'

조선 중기의 대시인인 고산 윤선도의 '오우가'에 나오는 구절로 돌을 벗에 비유하여 노래한 부분이다. 만일 이 세상에 '변치 않는 그 무엇'이 있다면 그것은 질량의 기준으로서 적당하다. 올해 1월, 영국 런던에 있는 왕립학회(Royal Society)에서는 단위의 새로운 정의를 위한 국제 토론회를 개최했다.

필자도 본 학회에 참석하였는데 궂은 비가 간간이 내리는 음산한 날씨 가운데도 전 세계에서 많은 사람들이 모여 새로운 국제단위 제정에 관한 발표와 토론을 했다. 이틀 간 계속된 토론회에서 가장 큰 이슈는 질량 기준에 대한 새로운 정의를 만드는 것이었다.

현재 사용되고 있는 질량의 기준은 프랑스 국제도량형국(BIPM)에 보관되어 있는 국제킬로그램원기다.

이 원기는 1879년 제작된 것으로 직경과 높이가 모두 약 39㎜인 원기둥 모양의 물체로 재질은 백금과 이리듐이 9 대 1의 비율로 섞여 있다. 아울러 이와 똑 같이 생긴 여러 개의 복사판 질량원기를 다수 만들어 미터 조약에 가입한 여러 나라들에게 나누어 주어 각 나라가 질량 1 ㎏을 똑같이 사용할 수 있도록 하였다.

제작 후 100 년이 넘게 지난 지금, 이 국제킬로그램원기는 곤란에 처해 있다. 그것은 복사판 질량원기와 비교한 결과 국제킬로그램원기의 질량이 조금씩 변하는 것이 관찰되었기 때문이다.

그 동안 변치 않기를 기원하며 3중 용기 속에 잘 보관해 왔건만 기대와 달리 그 무게가 점차 변하는 것이다. 그러면 과연 지구상에는 '변하지 않는 그 무엇'이 없을까? 지금 선진 측정표준기관에서는 새로운 질량 기준으로 삼기 위한 두 가지 방법이 유력하게 연구되고 있다. 한 가지 방법은 코일에 발생하는 전자기력을 이용하여 국제킬로그램원기의 무게와 일치시키는 방법이다.

이것은 어느 실험실에서나 구현해 볼 수 있는 좋은 방법이지만 전압, 전류, 코일이동속도, 중력 등을 정밀하게 측정할 수 있는 기술이 필요해 실현이 쉽지 않다. 두 번째 방법은 실리콘 공을 이용하는 방법이다. 실리콘은 합금인 킬로그램원기와는 달리 원자가 일정한 간격으로 잘 배열되어 있어 그 내부의 원자수를 정확히 구할 수 있으면, 원자량에 대응되는 원자수를 정할 수 있고 이를 새로운 질량의 기준으로 삼을 수 있다.

하지만 실리콘 공 1㎏은 지름이 94㎜에 달하고 이 안에 들어 있는 실리콘 원자수를 재는 것은 생각만큼 쉽지 않은 일이다. 현재 이들의 연구 결과를 보면 측정결과가 서로 일치하지 않고 있다. 아직 그 원인을 알 수 없어 과학자들이 골치를 앓고 있다. 마치 시계가 한 개만 있을 경우 시간을 알 수 있지만, 시계가 두 개 있고 그 둘이 서로 다르면 몇 시 인지 확신할 수 없는 것과 같다고나 할까. 언젠가는 이 문제가 해결되리라 믿지만 마음은 조급하다.

원래 질량의 단위인 킬로그램과 길이의 단위인 미터는 18세기 말 프랑스 혁명의 소용돌이 속에서 태어났다. 변치 않는 그 무엇을 찾아 '달고 측정하는 기준(wight and measure)'으로 삼으려는 노력의 결과, 믿음직한 지구를 길이의 기준으로, 물을 질량의 기준으로 처음에 선택하였다. 즉 프랑스 파리를 지나는 지구 자오선의 4000 만분의 1을 1m로 정의하고, 물 1를 질량 1㎏으로 정의한 것이다. 하지만 보다 신뢰성 있고 변하지 않는 기준을 찾아 헤맨 끝에, 길이의 경우 물리기본상수인 빛의 속도를 '변치 않는 그 무엇'으로 하게 되었다. 하지만 질량은 아직 '변치 않는 그 무엇'을 찾지 못하고 불완전한 백금-이리듐 합금을 기준으로 하고 있다.

올해 10월이면 프랑스의 국제도량형국에서는 국제도량형총회(CGPM)가 열린다. 아직까지 '변치 않는 그 무엇'을 찾아 헤매는 불쌍한 질량의 단위 킬로그램을 안착시켜 줄 희소식을 기대해 본다. 1975년 미터조약 100주년 기념식에서 국제도량형국 국장은 킬로그램을 '변치 않는 그 무엇'으로 재정의 하는 것이야 말로 단위의 유토피아를 실현하는 것이라고 말한 바 있다. 세상의 유토피아는 현실에 존재하지 않는 꿈의 세계지만, 단위의 유토피아는 측정표준기관의 실험실에 있는 현실의 세계다. 우리 모두 못 다한 '변치 않는 그 무엇'을 찾아 단위의 유토피아를 실현해 보자.

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 충남교육청평생교육원, '전 직원 청렴다짐대회' 개최
  2. 천안직산도서관, 6월 북플렉스 '우리는 꼭 읽어주는 거야' 운영
  3. 천안시청소년복합커뮤니티센터, 대한민국청소년박람회서 성평등가족부장관상 수상
  4. 천안법원, 아산서 천안까지 음주운전 혐의 50대 남성 징역형
  5. 천안시청 김태기 선수, 철인3종 아시안게임 국가대표 최종 선발
  1. [박현경골프아카데미]레슨 프로들이 말하는 캐디를 내편으로 만드는 방법
  2. "내가 총장후보 적임자" KAIST 새 총장 선임절차 '속도'
  3. 김정규 타이어뱅크 회장 파기환송심서 징역 3년 선고
  4. [프리즘] 견마지로(犬馬之勞)의 현대적 해석과 성과급 문제
  5. 단국대병원, 실시간 의료영상 공유로 중증응급환자 골든타임 확보

헤드라인 뉴스


이제는 `23대 총선` 앞으로… 6·3 지선 충청권력 구도 개편

이제는 '23대 총선' 앞으로… 6·3 지선 충청권력 구도 개편

제9회 전국동시지방선거가 3일 막을 내리면서 충청 정가의 관심은 23대 국회의원 선거로 옮겨가고 있다. 다음 총선은 시기상조라는 관측도 있으나, 이번 지방선거 성적표를 받아든 여야 각 정당과 출마를 준비하는 인사들은 나름의 분석과 셈법 계산에 들어갔다. 금강벨트의 지방권력과 헤게모니를 쥐기 위한 23대 총선 경쟁이 어떻게 전개될지 주목된다. 이번 6·3 지방선거가 끝나면서 지역 정치권 시선은 23대 총선을 향하는 중이다. 물론 이번 지선에서 여야가 전략지인 금강벨트를 놓고 격렬하게 맞붙은 만큼 당분간 소강상태가 이어질 것이란 관측도..

[숏폼영상] 허태정, 4년 만에 대전시장 복귀… 시민 선택 받았다
[숏폼영상] 허태정, 4년 만에 대전시장 복귀… 시민 선택 받았다

제9회 전국동시지방선거 대전시장 선거에서 더불어민주당 허태정 후보의 당선이 확실시됐습니다.이날 허태정 선거캠프에는 지지자와 당 관계자, 선거운동원, 취재진 등이 대거 모여 개표 상황을 지켜봤습니다. 캠프 내부에는 개표 결과를 기다리는 긴장감이 감돌았지만, 시간이 흐를수록 허 후보의 우세가 이어지면서 참석자들의 기대감도 점차 높아졌습니다.당선이 확실하다는 소식이 전해지자 캠프는 순식간에 환호성으로 가득 찼습니다. 지지자들은 자리에서 일어나 박수를 치며 서로를 끌어안았고, 곳곳에서 "허태정"을 연호하는 목소리가 터져 나왔습니다.캠프에..

[한화에어로 참사] 세 번의 폭발 사고, 젊은 노동자 희생도 반복됐다
[한화에어로 참사] 세 번의 폭발 사고, 젊은 노동자 희생도 반복됐다

한화에어로스페이스 대전사업장에서 2018년과 2019년에 이어 올해까지 세 차례 폭발 사고가 반복된 가운데, 희생자 상당수가 20대 노동자였던 것으로 확인됐다. 방산 제조 현장의 사망사고가 되풀이되는 동안 그 피해는 생산 현장에 투입된 젊은 노동자들에게 집중됐다. 3일 과거 한화에어로스페이스 사망사고 판결문 등을 종합한 결과, 2018년과 2019년, 2026년 세 차례 폭발 사고로 숨진 근로자 13명 가운데 8명이 20대였다. 전체 사망자의 60%가 넘는다. 여기에 올해 사고에서 전신 화상을 입은 중상자 1명도 20대인 것으로 파..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 지방선거 끝…선거벽보 철거 지방선거 끝…선거벽보 철거

  • 분주한 개표소 분주한 개표소

  • 허태정 대전시장 후보 당선 ‘확실’ 허태정 대전시장 후보 당선 ‘확실’

  • 출구조사에 ‘엇갈리는 희비’ 출구조사에 ‘엇갈리는 희비’