[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 트램 급전 방식 논란 여전…공론화 필요 목소리
  2. "더는 버티기 어려워"… 대전 서남부터미널, 폐업 재신청
  3. 예산군, 가을 축제 잇따라 개최… 행사장 안전관리 강화
  4. 대전 유성구 주민 기획 13개 동 '마을 축제' 개최
  5. 대전 복용동 염소 축사서 화재…일대 정전 복구중
  1. 충남대 국립공주대 통합 밑그림… 학내외 의견수렴 이어져
  2. [문화 톡] 갈마도서관 직원들의 웃는 얼굴을 보며
  3. 대전중수청 정원 261명 확정… 전국 6개 지방청 중 네 번째 규모
  4. 2029학년도 수능 2028년 11월 16일… 선택과목 없는 통합형 유지
  5. 대전시, 온통대전 등 공약과 현안 사업위한 추경 편성

헤드라인 뉴스


"시민 약속 파기" vs "당시엔 적법허가" 대덕정수장 리모델링 논란

"시민 약속 파기" vs "당시엔 적법허가" 대덕정수장 리모델링 논란

대전 유성구 주민들의 숙원이었던 대덕정수장 리모델링 사업이 사업시행자의 행정착오와 지자체의 관리 감독 소홀로 무산될 위기에 처했다. 한국수자원공사가 20년간 방치돼 온 대덕정수장을 시민개방형 문화공간으로 조성키로 했는데 개발제한구역 내 적법한 절차를 밟지 않은 사실이 감사원에게 발각되면서다. 이에 수공은 해당 공간을 다시 수도시설로 활용하겠다는 대책을 제시했는데 지역 주민들과 지역구 시·구의원은 거세게 반발하고 있다. 19일 대전시의회 구본환 의원은 대전시의회에서 기자회견을 열고 "26년 전 기능이 멈춘 정수장을 다시 수도시설로 돌..

이 대통령 `정부세종청사` 중심 국정 전환… 현실과 이상 괴리 지속
이 대통령 '정부세종청사' 중심 국정 전환… 현실과 이상 괴리 지속

세종과 서울의 행정 이원화에 따른 비효율 문제가 올해 국정감사에서도 도마에 오를 지 주목된다. 현 정부가 정부세종청사 중심의 국정 전환 메시지까지 던진 상황에서도 실질적인 조치가 이뤄지지 않으면서 '길국장', '길과장'이란 자조 섞인 표현이 10여 년째 이어지고 있다. 최근에는 새롭게 취임한 한성숙 국무총리 역시 세종공관과 청사를 비워둔 채 '서울 일정'만 고집하고 있다는 평가가 관가에서 흘러나오며 정부의 의지에 의문부호가 따라붙고 있다. 19일 국무조정실 등에 따르면 오는 20일 취임 50일을 맞는 한 총리의 세종청사 일정은 공식..

`3조 7000억 원 규모`…태안∼안성 민자고속도로 추진 가속화
'3조 7000억 원 규모'…태안∼안성 민자고속도로 추진 가속화

충남도가 민자 적격성 조사를 통과한 '태안∼안성 민자고속도로'의 조속한 추진을 위해 사업 제안사와 협력 체계를 구축하고 후속 행정 절차에 박차를 가하고 있다. 박수현 지사는 19일 도청 접견실에서 태안∼안성 고속도로 최초 제안 컨소시엄 관계자들을 만나 사업 추진 상황을 공유하고, 원활한 사업 추진을 위한 협력 방안을 논의했다. 이날 컨소시엄 관계자들과의 접견에서 박 지사는 지역경제에 대한 파급 효과를 높일 수 있도록 도내 건설업체와 건설자재 업체 등의 사업 참여 기회 확대를 요청했다. 특히 지역 균형발전과 관광·해양산업 활성화를 위..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 폭발물 테러 및 화재 대응 훈련 폭발물 테러 및 화재 대응 훈련

  • 공공디자인 공모전 작품전시회…8월 27일까지 전시 공공디자인 공모전 작품전시회…8월 27일까지 전시

  • ‘대덕정수장의 시민공원화 조성 약속을 이행하라’ ‘대덕정수장의 시민공원화 조성 약속을 이행하라’

  • 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’ 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’