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. [현장취재]2026년 저출생 대응 대전지역연대 정기회의
  2. 8월 16일, 내 결혼식을 미리 본다
  3. 대한공업교육학회, '2026년 상반기 학술대회'
  4. 위기 임산부 가정 위해 두번째 백일 파티
  5. 대전시새마을회, '2026 시·구회장단 워크숍 및 남도문화 탐방'
  1. 어린이회관, 초등1학년 학생들에게 꿈돌이 호신용 경보기 보급
  2. 백석문화대, 2026 충남 해커TOON 캠프 개최
  3. 천안문화재단, '찾아가는 예술무대'와 함께하는 따뜻한 동행
  4. 천안시, 도솔아카데미서 아동학대 예방 캠페인…인식 개선 앞장
  5. 천안시, 석오이동녕기념관서 여름방학 맞이 어린이 체험교실 운영

헤드라인 뉴스


`대한민국 대도약 3대 프로젝트 29일 공개… 충청권 초미 관심

'대한민국 대도약 3대 프로젝트 29일 공개… 충청권 초미 관심

이재명 정부가 주도하는 국가균형성장의 브랜드 될 '대한민국 대도약 3대 메가 프로젝트'가 29일 공개된다. 호남권은 물론 충청권과 영남권까지 아우르는 초대형 프로젝트라는 점에서 투자 규모와 분야 등 세부적인 계획에 관심이 쏠린다. 이 대통령은 이날 오후 청와대에서 주재하는 대한민국 대도약 3대 메가 프로젝트 국민 보고회에서는 국가균형성장과 국토 공간 재편, 미래 첨단핵심산업 등을 담은 대규모 프로젝트로, 이재용 삼성전자 회장과 최태원 SK그룹 회장 등도 참석한다. 보고회는 이 대통령의 모두 말씀에 이어 산업통상자원부를 필두로 과학기..

민선 9기 대전시 `우리 모두의 대전, 온통 행복한 시민`
민선 9기 대전시 '우리 모두의 대전, 온통 행복한 시민'

민선 9기 대전시 허태정 호(號)의 슬로건이 '우리 모두의 대전, 온통 행복한 시민'으로 28일 선정됐다. 대전시장직 인수위원회는 이번 슬로건은 시민들의 다양한 의견을 수렴하고 허 당선인의 시정 철학과 민선 9기 시정의 방향성을 담아냈다. '우리 모두의 대전'은 시민주권시대를 맞아 시민이 주인이라는 점을 천명한 것으로 '시민을 시정의 중심에 두겠다'는 허 당선인의 약속을 담아냈다. '온통 행복한 시민'은 시민의 행복을 위해 일하는 시정을 펼치겠다는 허 당선인의 의지와 대표 공약인 온통대전2.0 추진 의지가 함께 반영된 결과라는 설명..

5대 시중은행 마통 잔액 3년 8개월만에 최대치... 빚내 투자하자 `빚투` 증가
5대 시중은행 마통 잔액 3년 8개월만에 최대치... 빚내 투자하자 '빚투' 증가

국내 5대 시중은행 마이너스통장 사용액이 3년 8개월 만에 최대치를 기록하면서 빚내서 투자하는 '빚투'가 계속되고 있다. 28일 금융권에 따르면 5대 시중은행인 KB국민·신한·하나·우리·NH농협은행의 개인 마이너스통장 잔액은 25일 기준 43조 3363억원으로 집계됐다. 역대 월말 잔액과 비교하면 2022년 10월 말(43조 6609억원) 이후 3년 8개월 만에 최대 규모다. 5대 시중은행의 마통 잔액은 5월부터 두 달 연속 조 단위로 불어나고 있다. 4월 말 39조 6675억원에서 5월 말 41조 5324억원으로 1조 8650억원..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 무더위 날리는 음악분수 무더위 날리는 음악분수

  • 석유 최고가격제 첫 인하…저렴한 주유소로 몰리는 차량들 석유 최고가격제 첫 인하…저렴한 주유소로 몰리는 차량들

  • 갈고닦은 기술의 향연 갈고닦은 기술의 향연

  • 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명