[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. 한화 허인서, 생애 첫 풀타임에 20홈런… 신인왕 정조준
  2. 김경문 감독, 한화와 작별… “최강한화 함성 영원히 못 잊어”
  3. 가을 정취 물든 '국립수목원 3종 세트'… 어디로 가볼까
  4. 충남대 상용직 노사갈등 160여일 만에 마침표…학내 신뢰 회복 과제
  5. [사진] 가을 수놓은 '세종 한글축제' 현장 속으로
  1. 대전 갑천 엑스포다리 불꽃쇼 취소… 인파 밀집·안전사고 우려
  2. 세종시 선수단 716명 라인업, 제주 전국체전서 매운맛 예고
  3. 세종문화원, 한국전래놀이협회 고갑준 대표 특강 개최
  4. 대전 미분양 아파트 늘었는데…내년 주택시장 괜찮을까
  5. 사람 몰리는 오월드, 적자는 눈덩이… 도시공사 새 사장, 해법 나올까

헤드라인 뉴스


허태정 슈퍼위크…정부지원 촉구 시도지사 연대강화

허태정 슈퍼위크…정부지원 촉구 시도지사 연대강화

취임 100일을 전후로 민생 경제 드라이브를 걸고 있는 허태정 대전시장이 이번 주 슈퍼위크를 맞는다. 지역에서 잇따라 열리는 국무총리실 행사에서 정부 차원의 대전시 지원 방안을 촉구하고 전국 시도지사들과 만나 균형발전과 지방분권 의제를 논의한다. 민선 9기 대표 축제로 육성키로 한 '2026 빵축제' 개막식에서 이에 대한 외연 확대나 지역 관광 활성화 메시지를 내놓을지도 관심이다. 허 시장은 15일 오후 2시 옛 충남도청에서 열리는 '대한민국 대전환, 2차 국민토론회-충청' 행사에 참석한다. 이번 행사는 총리실 소속 사회대개혁위원회..

사람 몰리는 오월드, 적자는 눈덩이… 도시공사 새 사장, 해법 나올까
사람 몰리는 오월드, 적자는 눈덩이… 도시공사 새 사장, 해법 나올까

한글날인 10월 9일 대전 중구 사정동 오월드 입구에는 개장 전부터 200m가량의 긴 대기 행렬이 이어졌다. 가족 단위 방문객들이 몰리면서 주요 놀이기구마다 오후까지 긴 대기줄이 형성됐다. 이날만 1만 1311명, 이튿날인 10일에도 9822명이 방문하며 연휴 이틀간 2만 명이 넘는 인파가 몰렸다. 연휴 때마다 발 디딜 틈 없이 붐비는 모습과 달리 오월드의 경영 성적표는 적자에서 벗어나지 못하고 있다. 연간 관람객은 감소하고 영업적자는 2년 연속 100억 원을 넘어선 상황이다. 여기에 3300억 원 규모의 오월드 재창조 사업마저 전..

대덕구의회 파행에 구청장 단식 농성…민생 뒷전 의원들 "의정비는 인상"
대덕구의회 파행에 구청장 단식 농성…민생 뒷전 의원들 "의정비는 인상"

100일 넘게 이어진 여야 갈등으로 의장 선출조차 하지 못하고 있는 대전 대덕구의회의 파행 사태에 김찬술 대덕구청장이 12일부터 단식 투쟁에 돌입한다. 의회 원 구성 지연으로 주요 안건 29건이 계류되면서 직원 임금 체불과 주민 편의·복지시설 운영 차질 등 행정 공백이 현실화되자 구청장이 직접 단식이라는 강경 대응에 나선 것이다. 특히 내년도 본예산 심의까지 차질을 빚을 수 있다는 우려가 커지는 가운데, 정작 대덕구의회는 의정비 인상을 추진하고 있어 비판 여론이 더욱 거세질 전망이다. 11일 중도일보 취재결과, 김 청장은 12일 오..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 주말 축제 ‘북적북적’ 대전 주말 축제 ‘북적북적’

  • 모래판 위에서 펼쳐진 한판 승부 모래판 위에서 펼쳐진 한판 승부

  • 수확 앞둔 황금 들녘 수확 앞둔 황금 들녘

  • ‘와! 성공이다’ 대전샛 개발자들 누리호 발사 성공에 환호 ‘와! 성공이다’ 대전샛 개발자들 누리호 발사 성공에 환호