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. 청양고추구기자축제 건고추 '품질 논란'···비세척·미건조 상품 판매
  2. 유성구장애인종합복지관, 장애인 웹툰 아카데미
  3. 대덕구노인종합복지관 제2분관 북부노인복지관 '우리동네 환경지킴이' 캠페인
  4. [날씨] 충청권 낮 최고 27도… 주말에도 큰 일교차
  5. 한화, NC에 7-9 역전패…끝내 지키지 못한 리드
  1. 여성기업인들의 마음 나눔으로 이어지다
  2. [독자칼럼]계획대로 되지 않아 더 행복했던 육아
  3. 대덕구 당정, 지역현안 해결 '한뜻'…국·시비 확보 총력
  4. 조합원에 금품 제공 회덕농협 조합장, 항소심도 '당선무효형'
  5. 대전시 중구 현안 대거 재검토에 김석환 의원 "책임 있는 대안" 촉구

헤드라인 뉴스


단양 가을여행, `보고 자고` 함께 즐기면 할인 커진다

단양 가을여행, '보고 자고' 함께 즐기면 할인 커진다

가을 단풍철 단양에서 관광과 숙박을 함께 즐기는 여행객이라면 보다 저렴하게 여행을 즐길 수 있게 된다. 단양관광공사가 만천하스카이워크와 캠핑장, 자연휴양림을 연계해 한쪽 시설을 이용하면 다른 시설의 이용료를 할인해주는 가을맞이 교차 할인에 들어간다. 공사는 9월 14일부터 11월 30일까지 '2026 만천하 가을맞이 릴레이 프로젝트 Part 3-연계 윈윈(Win-Win) 할인 이벤트'를 운영한다고 밝혔다. 캠핑장은 각 시설의 폐장 전일까지 혜택이 적용된다. 이번 이벤트는 가을철 관광객들이 단양의 관광지만 둘러보고 떠나지 않고 숙박까..

세종시 장애인 유도, 전국 무대 호령… 무더기 메달 수확
세종시 장애인 유도, 전국 무대 호령… 무더기 메달 수확

세종시 장애인 유도 대표팀이 12일 금 3개, 동 1개의 메달을 무더기로 수확했다. 유도팀(감독 원재연)은 이날 제주도 유도회관에서 열린 개인전 경기에서 전국 최강팀다운 면모를 과시했다. 간판 황현은 남자 -81.0kg OPEN 경기에서 서울과 충북, 충남 선수를 차례로 꺾고 왕좌를 차지했다. 양정무는 남자 -90.0kg OPEN 종목에서 충남과 경북, 경기 선수를 제압하고 금메달을 목에 걸었다. 이에 질세라 여자 간판 이현아는 -57.0kg OPEN 경기에서 서울과 경기, 제주 선수들을 따돌리고 시상대 정상에 섰다. 남자부 김주니..

3군 본부 둥지 튼 계룡시, ‘국방 공공기관 2차 이전’ 사수 총력전
3군 본부 둥지 튼 계룡시, ‘국방 공공기관 2차 이전’ 사수 총력전

대한민국 안보의 핵심축인 계룡시가 정부의 제2차 공공기관 지방이전 추진에 발맞춰 국방 특화 기관 유치를 위한 본격적인 행보에 나섰다. 3군 본부 입지라는 명확한 당위성에 더해 즉시 착공이 가능한 부지 확보까지 마치며 유치전에 사활을 걸었다. 계룡시는 지난 10일 국회의원회관 제2소회의실에서 ‘국방 관련 공공기관 유치 전략포럼’을 성공적으로 개최했다고 밝혔다. 충남도·계룡시·논산시·황명선 의원실과 공동 주최한 이번 행사에는 국방 분야 전문가와 지자체 관계자, 지역 주민 등 120여 명이 결집해 기관 유치에 대한 열망을 확인했다. 이번..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 추석맞이 대청소…‘거리를 깨끗하게’ 추석맞이 대청소…‘거리를 깨끗하게’

  • 쌀쌀해진 날씨에 긴팔 등장 쌀쌀해진 날씨에 긴팔 등장

  • 인플루엔자 국가예방접종 안내문 부착 인플루엔자 국가예방접종 안내문 부착

  • 코레일, 철도 중심 지역관광 활성화 워크숍 개최 코레일, 철도 중심 지역관광 활성화 워크숍 개최