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. 대전교육감 출마 예비후보자들 세 불리기 분주… 공약은 잘 안 보여
  2. '충격의 6연패'…한화 이글스 내리막 언제까지
  3. 이춘희 전 세종시장 "이제 민주당 승리 위해 힘 모아야"
  4. 집 떠난 늑구 열흘째 먹이활동 없어…수색도 체력소진 최소화에 촛점
  5. 원성수 세종교육감 예비후보의 진면목… 31개 현안으로 본다
  1. 김인엽 세종교육감 예비후보의 세대교체 선언… 숨겨진 비책은
  2. 세종보 천막농성 환경단체 활동가 하천법 위반 1심서 '무죄'
  3. 대전우리병원 박철웅 대표원장, 멕시코에서 척추내시경 학술대회
  4. 與 세종시장 경선 조상호 승리…최민호 황운하와 3파전
  5. 국고 39억원 횡령혐의 전 서산지청 공무원, 현금까지 손댄 정황

헤드라인 뉴스


늑구, 물고기 먹으며 버텼나… 뱃속에 낚시바늘과 생선가시

늑구, 물고기 먹으며 버텼나… 뱃속에 낚시바늘과 생선가시

대전 오월드에서 탈출해 9일 만에 포획된 늑대 '늑구'가 몸 안에서 낚시바늘이 발견돼 이를 제거하는 수술까지 마치고 격리되어 건강을 회복 중이다. 대전시와 오월드는 17일 언론 브리핑에서 간밤에 포획한 늑구의 몸 엑스레이 촬영에서 길이 2.6㎝의 낚시바늘이 발견돼 이를 내시경 시술을 통해 몸 밖으로 제거했다고 밝혔다. 늑구 위 안에서는 생선가시와 낚시바늘, 나뭇잎이 있는 것으로 검진됐고, 낚시바늘은 위 안쪽으로 깊게 들어가 있어 자칫 위 천공 위험까지 있었다. 늑구는 오월드 사육공간을 벗어나 보문산 일원에서 지내는 동안 먹이활동을..

6.3 지방선거 D-47… 대전·충남·세종 판세는 어디로
6.3 지방선거 D-47… 대전·충남·세종 판세는 어디로

매 선거마다 정치권의 캐스팅보터 역할을 해온 충청권 민심. 2026년 6.3 지방선거를 47일 앞둔 지금 그 방향성은 어디를 향하고 있을까. 대전 MBC 시시각각(연출 김지훈, 구성 김정미)은 지난 16일 오후 '6.3 지방선거 민심 어디로'란 타이틀의 시사 토크를 진행했다. 고병권 MBC 기자 사회로 김영식 순천향대 경찰행정학과 교수와 연합뉴스 박주영 기자, CBS 김정남 기자, 중도일보 이희택 기자가 패널로 출연해 대전과 충남, 세종을 넘어 전국 이슈의 중심에 선 다른 지역 선거 구도를 종합적으로 살펴봤다. 시·도지사 선거는 국..

지역연고 구단 `대전 오토암즈`, 이스포츠 역사상 첫 그랜드 슬램 위업
지역연고 구단 '대전 오토암즈', 이스포츠 역사상 첫 그랜드 슬램 위업

'대전 오토암즈'가 이스포츠 대회에서 그랜드 슬램을 달성하며 '이스포츠 중심도시 대전'으로서의 위상을 확고히 했다. 한 구단이 그랜드 슬램을 달성한 것은 프로 이스포츠대회 역사상 최초다. 대전 연고의 프로 이스포츠 구단인 '대전 오토암즈'는 창단 1년 만에 국내 이스포츠 대회 '이터널 리턴 마스터즈 시즌 10'에서 올해 2월에 열린 '페이즈 1'과 '페이즈 2'(3월 대회) 우승에 이어 파이널(4월 대회)까지 제패하면서 한 시즌의 모든 주요 타이틀을 석권하는 전무후무한 기록을 세웠다. 이번 대회에는 전국 12개 지자체 연고 구단들이..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 늑구 탈출 관련해 사과하는 정국영 대전도시공사 사장 늑구 탈출 관련해 사과하는 정국영 대전도시공사 사장

  • 열흘 만에 돌아온 ‘늑구’ 브리핑 열흘 만에 돌아온 ‘늑구’ 브리핑

  • 세월호 순직교사 故 김초원 씨의 부모가 전하는 생일 축하인사 세월호 순직교사 故 김초원 씨의 부모가 전하는 생일 축하인사

  • 씨 없는 포도 ‘델라웨어’…전국 첫 출하 씨 없는 포도 ‘델라웨어’…전국 첫 출하