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. '셔츠에 흰 운동화차림' 천태산 실종 열흘째 '위기감'…구조까지 시간이
  2. 노노갈등 논란에 항우연 1노조도 "우주항공청, 성과급 체계 개편 추진해야"
  3. ['충'분히 '남'다른 충남 직업계고] 홍성공업고, 산학 결합 실무중심 교육 '현장형 스마트 기술인' 양성
  4. 대전 중구, 국공립어린이집 위·수탁 협약식 개최
  5. 충청권 국립대·부속병원·시도교육청 23일 국정감사
  1. '충남 1호 영업사원' 김태흠 충남지사, 23일부터 일본 출장
  2. [2025 국감] 대전국세청 가업승계 제도 실효성 높여야
  3. 한화이글스 우승 기원 이벤트
  4. 대전관평초 '학교도서관 운영 유공' 국무총리 표창
  5. 상서 하이패스 IC 23일 오후 2시 개통

헤드라인 뉴스


유등교 가설교량 안전점검 "절차 위법"-"안전 이상무" 팽팽

유등교 가설교량 안전점검 "절차 위법"-"안전 이상무" 팽팽

정치권 일각에서 대전 유등교 가설교량 안전 논란을 제기한 가운데 23일 현장에서 열린 정부 안전점검에서도 서로 극명한 견해차를 드러냈다. 안전 논란을 처음 들고 나온 더불어민주당 장철민 의원(대전동구)은 행정당국의 법정 절차 위반을 대전시는 자재의 품질과 교량의 안전에 문제가 없다는 점에 각각 방점을 찍었다. 더불어민주당 장철민 의원(대전동구)에 따르면 이날 점검은 국토교통부, 국토안전관리원, 건설기술연구원, 대전시 등 관계자가 참석했다. 회의 이후 장 의원은 대전시가 중고 복공판을 사용하면서 법정 절차를 위반한 사실이 확인됐다고..

[기획] `가을 정취 물씬` 자연이 살아 숨쉬는 충남의 생태명소
[기획] '가을 정취 물씬' 자연이 살아 숨쉬는 충남의 생태명소

자연의 아름다움과 생태적 가치를 고스란히 간직한 충남도의 명산과 습지가 지친 일상에 활력을 불어넣는 힐링 여행지로 주목받고 있다. 청양 칠갑산을 비롯해 예산 덕산, 공주 계룡산, 논산 대둔산, 금산 천내습지까지 각 지역은 저마다의 자연환경과 생태적 특성을 간직하며 도민과 관광객에게 쉼과 배움의 공간을 제공한다. 가을빛으로 물든 충남의 생태명소를 알아본다.<편집자 주> ▲청양 칠갑산= 해발 561m 높이의 칠갑산은 크고 작은 봉우리와 계곡을 지닌 명산으로 자연 그대로의 울창한 숲을 지니고 있다. 칠갑산 가을 단풍은 백미로 손꼽는다...

개물림 피했으나 맹견 사육허가제 부실관리 여전…허가주소와 사육장소 달라
개물림 피했으나 맹견 사육허가제 부실관리 여전…허가주소와 사육장소 달라

대전에서 맹견 핏불테리어가 목줄을 끊고 탈출해 대전시가 시민들에게 재난안전문자를 발송한 사건에서 견주가 동물보호법을 지키지 않은 정황이 여럿 확인됐다. 담장도 없는 열린 마당에 목줄만 채웠고, 탈출 사실을 파악하고도 최소 6시간 지나서야 신고했다. 맹견사육을 유성구에 허가받고 실제로는 대덕구에서 사육됐는데, 허가 주소지와 실제 사육 장소가 다를 때 지자체의 맹견 안전점검에 공백이 발생하는 행정적 문제도 드러났다. 22일 오후 6시께 대전 대덕구 삼정동에서 맹견 핏불테리어가 사육 장소를 탈출해 행방을 찾고 있으니 조심하라는 경고 재난..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 유등교 가설교량 안전점검 유등교 가설교량 안전점검

  • ‘자랑스런 우리 땅 독도에 대해 공부해요’ ‘자랑스런 우리 땅 독도에 대해 공부해요’

  • 상서 하이패스 IC 23일 오후 2시 개통 상서 하이패스 IC 23일 오후 2시 개통

  • 한화이글스 우승 기원 이벤트 한화이글스 우승 기원 이벤트