[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. 중부권 최대 자연휴양림 '금강수목원', 2027년 다시 문 연다
  2. 서남부터미널 부지에 주상복합아파트 건립 … 터미널 공간은 '기부채납'
  3. 세종시 '조치원·연서·연기면 공동주택' 1.2만 호 공급 무산
  4. 인구 39만 벽 갇힌 '세종시'… 공공기관 이전이 맞춤 처방전
  5. 검찰, JMS '2인자' 김지선에 징역 7년 구형… 정명석 성범죄 가담 혐의
  1. 경찰 순환인사 확대에 대전도 반발 기류… 집단대응에는 '신중'
  2. 충청 U대회 성공 개최 먹구름... "지도부 인선 1~2달 걸릴 듯"
  3. 문 닫는 학교, 미래 교육 공간으로…폐교 활용 전략 필요
  4. 난민 신청자의 암 투병이 쏘아올린 '난쏘공'…대전충남보건연 '우리 곁의 난민' 포럼
  5. “이웃에게 더 가까이”

헤드라인 뉴스


대통령집무실·국회의사당 가시화 "행정수도특별법 제정 뒷받침돼야"

대통령집무실·국회의사당 가시화 "행정수도특별법 제정 뒷받침돼야"

국회 의사당 마스터플랜에 이어 대통령 집무실 건축설계가 본격화되면서 세종 행정수도의 기틀이 갖춰지고 있다. 그러나 세종시 출범 12년이 지나도록 수도로서의 법적 지위는 확보하지 못한 상황. 이를 해소하기 위해 행정수도특별법 제정을 요구하는 목소리가 높은데, 후반기 국회 원 구성도 타결된 만큼 특별법 논의를 본궤도에 올리기 위한 동력 확보가 필요한 시점이다. 22일 행정중심복합도시건설청과 국회사무처 등에 따르면 대통령 세종 집무실의 설계 공모가 마무리돼 본격적인 건축설계에 들어설 예정이다. 착공은 내년 하반기로 예상되며, 2029년..

홈플러스 정상화 시동…충청권 8개 점포 영업 재개 추진
홈플러스 정상화 시동…충청권 8개 점포 영업 재개 추진

회생절차가 연장된 홈플러스가 임시 휴업에 들어간 전국 핵심 점포의 영업 재개를 위한 준비에 착수했다. 충청권에서는 대전 가오점과 유성점을 포함한 8개 점포가 영업 재개 대상에 포함되면서 지역 유통시장의 정상화에 대한 기대감이 커지고 있다. 22일 유통업계에 따르면 홈플러스는 서울회생법원이 회생절차 폐지 결정을 취소하고 회생계획안 가결 기한을 오는 9월 4일까지 연장함에 따라 영업 정상화와 사업 구조 개편을 본격 추진하기로 했다. 메리츠금융그룹이 지원하는 2000억 원 규모의 긴급 운영자금(DIP)이 확보되는 대로 현재 임시 휴업 중..

이 대통령 "균형발전 위한 정주여건 중 의료환경이 핵심요소"
이 대통령 "균형발전 위한 정주여건 중 의료환경이 핵심요소"

이재명 대통령은 22일 "지역균형발전을 위한 정주 여건 개선에서도 의료환경 개선이 핵심적인 요소라고 분석되고 있다"고 말했다. 이날 오후 청와대에서 ‘어디 살든 제대로 치료받는 모두의 의료보장'이라는 슬로건 아래 열린 '지역·필수·공공의료 간담회'에서다. 간담회는 최근 지방 주도 성장과 국토균형발전을 위해 지방 의료서비스를 혁신할 필요성이 제기되는 상황에서 의료현장 종사자와 환자·시민단체, 전문가들과 지역·필수·공공의료 대전환 방안 등을 논의하기 위해 마련됐다. 간담회에는 지역의료(지방, 의료취약지 등)와 필수의료(응급·분만·소아..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력

  • ‘문제 풀고 교통안전 배워요’ ‘문제 풀고 교통안전 배워요’

  • 2029 인빅터스 게임, 대전 유치 성공 브리핑 2029 인빅터스 게임, 대전 유치 성공 브리핑

  • 대전 여성기업인 우수제품 ‘한눈에’ 대전 여성기업인 우수제품 ‘한눈에’