[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. 대전 용문동4구역 재개발 정비구역 지정… 1656세대 공급 계획
  2. '세종 행정수도법 연내 제정' 28일 국회서 다시 물꼬 튼다
  3. 충남대 통합 무산되면 재정 손실만 500억원 이른다
  4. [월화수목 달빛걷기] 가을비 속 갑천 걷는 시민들…2000명 함께한 달빛 아래 낭만
  5. [월화수목 달빛걷기] 우산 쓰고 가족.연인 함께…공연 즐기며 건강도 챙겨
  1. 대전 민주당, 2차 공공기관 이전 대응 본격화
  2. 대전서 스토킹 피해 신고 전 연인 살해 남성 강릉서 체포
  3. 충남대, 통합 재투표 추진 여부 이번주 발표 …11월 중 구성원 의견 다시 묻나
  4. "현행 교정본부 3대 병목현상, 사회 안전망 구축 구조적 어려워"
  5. 계룡시, 경찰과 ‘번호판 즉시 영치’ 전면전

헤드라인 뉴스


대전 택시 기본요금 500원 오른다… 11월부터 4800원

대전 택시 기본요금 500원 오른다… 11월부터 4800원

대전 택시 기본요금이 11월 1일부터 4300원에서 4800원으로 500원 오른다. 기본요금이 적용되는 거리는 짧아지고 거리·시간에 따른 추가요금도 조정되면서 실제 이용객이 부담하는 택시비가 늘어날 전망이다. 대전시가 택시 기본요금을 조정하는 것은 2023년 7월 이후 3년 4개월 만이다. 26일 대전시에 따르면 시는 교통위원회와 소비자정책위원회 심의를 거쳐 확정한 택시요금 조정안을 다음 달 1일부터 적용한다. 평균 인상률은 중형택시 11.4%, 모범·대형택시 2.8%다. 이번 조정으로 중형택시 기본요금은 4300원에서 4800원으..

이름 넣자 `가짜 구속영장` 발부… 세종경찰, 해외 피싱조직 검거
이름 넣자 '가짜 구속영장' 발부… 세종경찰, 해외 피싱조직 검거

"등기우편을 확인하라"며 가짜 구속영장을 내민 해외 보이스피싱 조직이 세종 경찰에 붙잡혔다. 세종경찰청 강력마약범죄수사대는 중국·태국·라오스를 거점으로 피해자 68명에게서 약 31억 원을 가로챈 혐의를 받는 조직원 12명을 검거하고 이 가운데 8명을 구속했다고 26일 밝혔다. 경찰은 이들에게 범죄 단체 가입·활동과 통신사기 피해 환급법 위반 혐의를 적용했다. 경찰 조사 결과 이 일당은 2025년 3월부터 2026년 3월까지 해외에서 보이스피싱 범행에 가담한 것으로 보고 있다. 카드사와 법원·검찰·금융감독원 등을 사칭해 피해자들을 속..

㈜중도일보사 김원식 회장·김현수 대표이사 부자(父子) 아너 소사이어티 탄생
㈜중도일보사 김원식 회장·김현수 대표이사 부자(父子) 아너 소사이어티 탄생

아버지와 아들 父子 아너의 대를 잇는 나눔이 관심을 모으고 있다. 화제의 주인공은 바로 김원식 중도일보 회장과 김현수 중도일보 대표이사이다. 대전사회복지공동모금회(회장 유재욱)는 26일 오전 11시 중도일보 회장실에서 김원식 중도일보 회장과 아들 김현수 중도일보 대표이사의 아너 소사이어티 가입식을 개최했했다. 이번 가입은 대전에서 부자(父子) 가 동시에 아너 소사이어티에 가입한 최초의 사례로, 가족이 함께 실천하는 나눔의 의미를 더했다. 이날 김원식 회장과 김현수 대표이사는 각각 1억 원 기부를 약정하며 대전 아너 소사이어티 133..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘울긋불긋’ 대전 도심 ‘울긋불긋’ 대전 도심

  • 수험생들의 꿈을 향한 섬세한 붓 터치 수험생들의 꿈을 향한 섬세한 붓 터치

  • 2026 대전 장애인 취·창업박람회 성료 2026 대전 장애인 취·창업박람회 성료

  • 대전 3대 하천 가을 꽃단지 ‘인기’ 대전 3대 하천 가을 꽃단지 ‘인기’