정확한 시간 측정 위해 '원자' 기준

정확한 시간 측정 위해 '원자' 기준

  • 승인 2011-04-03 13:15
  • 신문게재 2011-04-04 11면
  • 배문숙 기자배문숙 기자
[재미있는 단위 이야기] 21. 원자가 내는 빛의 진동수, 시간을 점령하다

하루는 태양이 남중하는 시각부터 다음날 남중하는 시각까지의 시간이다. 이 하루의 길이를 8만6400분의 1로 나눈 게 1초라면, 1초는 매일매일 조금씩 다를 수 있다. 지구는 자전을 하는 동시에, 태양을 중심으로 타원 궤도를 그리며 공전하기 때문이다.

지구가 태양에 가까이 있느냐, 혹은 멀리 있느냐에 따라 하루의 길이도 달라진다.

평균태양일은 이를 해결하기 위한 목적으로 도입됐다. 1년 동안의 하루 길이를 평균으로 계산한 값을 평균태양일로 하고, 이를 8만6400으로 나눈 값을 1초로 하자는 것이다.

이 1초를 평균태양초라고 부른다. 하지만 지구 자전속도의 불규칙성이 확인되면서 평균태양초의 지위가 흔들렸다. 1956년 국제도량형총회는 지구의 공전을 기초로 한 기준을 마련했지만 이에 따른 초의 정의 역시 오래가지 못했다.

지구의 공전을 기초로 한 기준은 오랜 시간 관측한 천체 자료를 바탕으로 도출해야 정확한 값을 얻을 수 있었다. 때문에 실제 사용에 불편함이 많았다.

마침 이 시기 과학자들은 보다 엄밀하면서도 손쉽게 시간을 측정하는 기술을 개발했다. 시간 측정의 기준을 천체에서 원자로 삼는 원자시계가 등장한 것이다.

과학자들은 절대적이고 영원한 기준을 찾기 위해 물질의 구성요소인 원자의 세계로 눈을 돌렸다. 원자시계는 원자의 진동수를 이용한다. 진동수란 1초에 얼마나 진동하는지를 헤르츠(Hz)라는 단위로 나타내는 값이다.

'세슘-133'이라는 원자를 기준으로 하면, 이 원자에서 나오는 복사선이 91억9263만1770번 진동하는데 걸리는 시간을 초라고 한다. 이를 원자초라고 한다. 현재 초는 이 원리에 따라 다음과 같이 정의한다.

'초는 세슘-133 원자의 바닥상태에 있는 두 초미세 준위간의 전이에 대응하는 복사선의 91억9263만1770 주기의 지속시간이다.'

<한국표준과학연구원 제공>

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 대전·충남 올해 들어 보합 없이 하락만 '꾸준'
  2. '눈물'로 떠나보낸 故 이해찬 총리...세종시서 잠들다
  3. 해양수산부 외 추가 이전은 없다...정부 입장 재확인
  4. 천안법원, 예산에서 천안까지 음주운전 혐의 40대 남성 집행유예
  5. 천안시태조산청소년수련관, 2월 7일 '설맞이 전통놀이 한마당' 개최
  1. 천안시, 근로 취약계층 자립에 69억원 투입…자활지원 계획 수립
  2. 천안시농업기술센터, '클로렐라' 시범 무상공급
  3. 천안시, '어린이기획단' 40명 모집
  4. 천안 은지·상동지구, 국비 80억원 규모 '배수개선사업' 선정
  5. 천안두정도서관, 독서동아리 모집… 정기독서 모임 지원

헤드라인 뉴스


대전충남 통합 이젠 국회의 시간…법안 처리 가시밭길

대전충남 통합 이젠 국회의 시간…법안 처리 가시밭길

더불어민주당이 대전충남 통합법을 당론 발의하면서 충청권의 이목은 이제 국회에서 차려질 여야 논의테이블로 쏠리고 있다. 여야가 제출한 두 개의 법안을 병합 심사해야 하는 데 재정 등 핵심 분야에서 두 쪽의 입장 차가 워낙 커 가시밭길이 우려되고 있다. 민주당은 지난달 30일 '충남대전특별시 설치 및 경제과학국방중심도시 특별법'을 발의했다. 이로써 대전 충남 행정통합 관련법은 지난해 국민의힘 성일종 의원(서산태안)이 제출한 법안을 포함해 모두 2개가 됐다. 국회는 특정 사안에 대한 법률이 복수이면 통상 병합 심사에 해당 상임위원회 대안..

6·3 지방선거 4개월 앞… 막 오른 `금강벨트` 경쟁
6·3 지방선거 4개월 앞… 막 오른 '금강벨트' 경쟁

6·3 지방선거가 4개월 앞으로 다가오면서 여야 최대 격전지인 금강벨트를 차지하기 위한 경쟁이 본격화된다. 당장 3일부터 광역단체장과 교육감 예비후보 등록이 이뤄지면서 선거 분위기가 고조될 것으로 예상되는 가운데 벌써 전운이 감돌고 있다. 이번 지선 최대 이슈로 떠오른 대전·충남행정통합과 더불어민주당과 조국혁신당의 합당 여부 등이 변수로 꼽히며 여야 각 정당의 후보 공천 작업도 본궤도에 오를 전망이다. 대전·세종·충남선거관리위원회에 따르면 지방선거 120일 전인 3일부터 광역단체장과 교육감 예비후보 등록이 시작된다. 현재 행정통합..

한·미 기준금리 동결 기조…대출금리 상승 거듭
한·미 기준금리 동결 기조…대출금리 상승 거듭

한국과 미국의 기준금리 동결 기조가 이어지면서, 국고채·은행채 등 시장금리와 함께 국내 주요 시중은행의 대출금리가 상승을 거듭하고 있다. 1일 금융권에 따르면 KB국민·신한·하나·우리은행의 지난달 30일 기준 주택담보대출 혼합형(고정) 금리(은행채 5년물 기준)는 연 4.250∼6.390%다. 일주일 전인 1월 23일(연 4.290∼6.369%)과 비교해 상단이 0.021%포인트나 오른 것이다. 혼합형 금리의 지표인 은행채 5년물 금리가 0.040%포인트 오르면서 이번 상승을 주도했다. 최근 시작된 시장금리의 상승세는 한국과 미국의..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 3일부터 정당과 후보자명이 게재된 현수막 부착 금지 3일부터 정당과 후보자명이 게재된 현수막 부착 금지

  • 추워도 즐거운 겨울스포츠 추워도 즐거운 겨울스포츠

  • 故 이해찬 전 총리 발인 하루 앞으로 故 이해찬 전 총리 발인 하루 앞으로

  • 자율주행버스 시범운행 자율주행버스 시범운행