1초 오차면 금융권·전자상거래 대혼란

'세슘 원자시계' 세상에서 가장 정확해 [재미있는 단위이야기]17. 시계가 정확해야 되는 이유

세계의 시간을 책임지는 세슘원자시계는 얼마나 정밀하게 시간을 측정할 수 있을까? 오늘날 세계 최고 수준의 세슘원자시계는 6000만년 동안 고작 1초가 틀리는 수준으로 매우 정확하다.

그렇다면 왜 우리는 이렇게 정밀한 시계가 필요한 걸까? 이 질문에 대한 답은 우리가 갖고 있는 시계가 정확하지 않을 때 어떤 문제들이 발생할지를 예상해 보면 알 수 있을 것이다.

만약 자신의 시계가 1분이 느리다면 어떤 일이 벌어질까? 아마도 기차를 놓치게 될 것이다. 만일 1초가 느리다면? 전자상거래에서 문제가 발생해 통신 요금을 더 지불해야 할 수도 있다. 인터넷으로 거래하는 양측의 시계가 서로 맞지 않을 경우 큰 문제가 생길 수 있다.

가령 은행에 돈을 보낸 시각과 돈을 받은 시각이 서로 다르면 그로 인해 도난이나 부도 처리와 같은 문제가 생길 수 있다. 그럼 100만분의 1초가 틀리다면?

GPS가 무용지물이 되고 만다. 인공위성을 통한 위치추적은 4대 이상의 인공위성에서 전파를 타고 오는 시간 신호를 동시에 측정해야 알아낼 수 있다.

이때 각 인공위성에 탑재된 시계들은 모두 정확해야 하는데 만약 시계가 100만분의 1초만큼 틀리면 위치는 무려 300m나 차이가 나게 된다. GPS는 24대의 인공위성으로 구성되어 있다. 각각의 위성에는 두 대 이상의 원자시계가 탑재돼 지상에 지속적으로 시각 신호를 발사한다.

이 신호를 이용해 배나 비행기, 자동차의 위치를 수십 m 이내에서 파악할 수 있다. 10억분의 1초가 틀릴 경우에는 비행기 이착륙 시 정확한 측정값을 유지하기 힘들다. 뿐만 아니라 첨단과학 분야의 발전도 기대하기 어렵다. 이렇게 우리의 현대생활은 정밀한 원자시계 없이는 제대로 굴러갈 수 없다. 우리 생활의 주축은 원자시계인 셈이다.<한국표준과학연구원 제공>