[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. 상가 공실 해소될까… 세종시 상가용도 추가 완화 나서
  2. 다시 살펴본 '어진·나성·대평동' 상권 공실, 심각 그 이상
  3. 연암대-㈜그린플러스 MOU 체결
  4. 천안시의회 복지문화위원회, 제주 워케이션 정책 벤치마킹
  5. 천안중앙도서관, '시니어 독서문화 프로그램' 운영
  1. 남서울대, 충남도.아산시.서산시 3개 육아종합지원센터와 업무협약 체결
  2. 한기대 김상연 교수 연구팀, '한국컴퓨터종합학술대회' 최우수논문상
  3. 법인카드 사적 유용 의혹 이진숙 방통위원장 경찰 출석
  4. 임영웅 VS 장윤정 전국구 트롯 신동 김태웅의 선택은?
  5. 대통령 방문에도 충청권은 빈손… 실망감 커

헤드라인 뉴스


대통령 방문에도 충청권은 빈손.... 실망감 커

대통령 방문에도 충청권은 빈손.... 실망감 커

이재명 대통령의 충청권 방문에 지역 현안 건의를 기대했지만, 개인 민원 소통 구간으로 전락하면서 지역 사회의 실망감이 커지고 있다. 해양수산부 이전 문제가 거론되기는 했지만, 정부의 입장만 되풀이 하는 등 심도 있는 대화는 이뤄지지 않았기 때문이다. 대전·충남 통합과 충청권메가시티, CTX(충청광역급행열차), 대전교도소 이전 등 지역 현안은 논의테이블에 오르지도 못했다. 이 대통령은 4일 대전DCC에서 '충청에서 듣다, 충청 타운홀 미팅'을 열고 지역 연구자, 창업가, 자영업자, 노동자 등 다양한 시민들과 마주 앉아 과학기술 정책의..

충청 보수야권, "행정수도 혜택? 이 대통령 충청인 농락"… 부글부글
충청 보수야권, "행정수도 혜택? 이 대통령 충청인 농락"… 부글부글

충청 보수야권이 4일 대전을 찾아 해양수산부 부산 이전을 재확인한 이재명 대통령에게 강하게 반발하고 있다. 해수부 부산 이전 추진과 함께 충청이 이미 행정수도 이전 혜택을 받았다는 이 대통령의 주장을 충청에 대한 철저한 배제, 행정수도 완성이란 국가적 약속을 뒤엎는 중대 사안으로 규정하고, 전면적인 투쟁에 나설 계획이다. 앞서 이 대통령은 4일 대전컨벤션센터(DCC)에서 '국민소통 행보, 충청의 마음을 듣다'라는 주제로 타운홀 미팅을 진행했다. 전날인 3일 취임 30일 첫 기자회견에서 해양수산부 부산 이전을 재확인한 것을 넘어 충청..

벼랑 끝까지 몰린 충청 자영업자... 폐업자 수 7만 4000명 넘어섰다
벼랑 끝까지 몰린 충청 자영업자... 폐업자 수 7만 4000명 넘어섰다

2024년 충청권에서 폐업 신고를 한 사업자가 사상 처음으로 7만 4000명대를 넘어섰다. 폐업 사유를 사업 부진으로 답한 이들이 대다수인데, 경기 침체에 따른 소비위축으로 자영업자들의 어려움이 여과 없이 드러나고 있다. 6일 국세청 국세 통계에 따르면 2024년 개인·법인을 포함해 폐업 신고를 한 대전·세종·충남 사업자는 7만 4018명으로 집계됐다. 폐업자는 2020년 6만 4777명에서 2021년 6만 3543명, 2022년 6만 2710명으로 감소세를 보이다 2023년 들어 7만 1923명으로 7만 명대를 처음으로 돌파했다...

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘시원한 물놀이로 무더위 날려요’ ‘시원한 물놀이로 무더위 날려요’

  • 이재명 대통령, ‘충청의 마음을 듣다’ 이재명 대통령, ‘충청의 마음을 듣다’

  • 취약계층을 위한 정성 가득 삼계탕 취약계층을 위한 정성 가득 삼계탕

  • 대통령 기자회견 시청하는 상인들 대통령 기자회견 시청하는 상인들