[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. 여야 지도부 대전 화재 참사 조문 행렬…정청래·조국 희생자 조문
  2. 임전수 세종교육감 6대 분야 공약… 표심 자극
  3. 대전 화재 부상환자들 골절과 신경손상 중복피해 많아
  4. 대전YMCA, 제35대 장현이 이사장 취임
  5. 조문객 발길 이어지는 안전공업 화재 희생자 합동분향소
  1. 화재참사 안전공업 손주환 대표, 나흘째 공개석상 묵묵부답
  2. 사람 없이 AI가 운영하는 공장 KAIST '카이로스' 공개… 100% 국산 기술
  3. 대전 문평동 화재 관계기관 합동 브리핑
  4. 24일 올해 첫 전국연합학력평가…122만 명 응시
  5. 1시17분 신고, 1시53분 국가소방동원령… 그때도 구조를 기다리고 있었다

헤드라인 뉴스


직장인 평균 대출 5275만원 `역대 최대치`… 주담대 11%↑

직장인 평균 대출 5275만원 '역대 최대치'… 주담대 11%↑

국내 임금 근로자들의 평균 대출액이 주택담보대출을 중심으로 증가하며 역대 최대치를 기록한 것으로 나타났다. 전체 대출에서 40% 이상을 차지하는 주담대는 최근 11% 이상 증가율을 보이며 가계대출의 확대를 주도했다. 24일 국가데이터처가 발표한 '2024년 일자리행정통계 임금 근로자 부채'에 따르면 2024년 12월 기준 임금 근로자 개인 평균 대출은 전년 대비 2.4%(125만 원) 증가한 5275만 원으로 조사됐다. 이는 2022년 이후 2년 연속 증가한 것으로 관련 통계 작성이 시작된 2017년 이후 최대치다. 임금 근로자의..

"중동發 에너지 위기 넘는다" 25일 0시부터 차량 5부제
"중동發 에너지 위기 넘는다" 25일 0시부터 차량 5부제

중동발(發) 에너지 위기 속 이재명 정부가 25일 0시부터 공공부문 '승용차 5부제(요일제)'를 시행키로 했다. 민간부문에는 자율적인 참여를 권장했다. 미국-이란 전쟁 불확실성이 계속되는 가운데 공공에는 의무를, 민간에는 자율을 적용하는 투트랙 전략으로 에너지 위기를 돌파하겠다는 구상이다. 정부는 24일 청와대에서 열린 국무회의에서 원유 자원안보위기 '주의' 경보 발령에 따른 대응 계획을 보고했다. 이에 따라 공공부문 승용차 5부제는 25일부터 전기차와 수소차를 제외하고 의무적으로 시행된다. 공공기관은 이미 관련 규정에 따라 5부제..

두쫀쿠 가고 버터떡 왔다… 급변하는 유행에 지역 자영업자도 고민
두쫀쿠 가고 버터떡 왔다… 급변하는 유행에 지역 자영업자도 고민

전국적으로 대유행을 이끌던 두바이쫀득쿠키(두쫀쿠) 인기사 사그라들고, 버터떡이 새로운 트렌드로 확산되면서 대전 자영업자들 사이에서 한숨이 커지고 있다. 두바이초콜릿에서 탕후루, 두쫀쿠로 이어진 유행의 바통 시간이 갈수록 짧아져 이번 버터떡 역시 두쫀쿠 처럼 악성 재고로 남는 것 아니냐는 우려가 나온다. 24일 대전 자영업계에 따르면 2025년 10월 시작된 두쫀쿠 트렌드가 올해 2월까지 6개월가량 인기를 끌다 최근 들어 급격히 식고 있다. 한때 두쫀쿠를 전문적으로 판매하는 지역 매장 앞에는 구매하기 위해 긴 줄이 이어지기도 했지만,..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 안전공업 화재사고 희생자를 향한 애도 물결 안전공업 화재사고 희생자를 향한 애도 물결

  • 2026년 진잠향교 춘계 석전대제 2026년 진잠향교 춘계 석전대제

  • 합동분향소 찾은 정청래 대표 합동분향소 찾은 정청래 대표

  • 국립대전현충원 찾은 김태흠 지사 국립대전현충원 찾은 김태흠 지사