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. 송언석 "이재명 대통령 표 무효 처리돼야"
  2. 대전 찾은 송언석 “李 대통령 투표용지 노출 의혹…비밀투표 원칙 훼손”
  3. 문봉길 충남선관위원장, 사전투표 현장점검
  4. 한국스마트혁신기업가협회, 5월 가정의달 기념 인문학 특강 성료
  5. 대청병원, KB라이프파트너스 HO&F지사 업무협약 체결
  1. [세종시 동네 공약 해부] 어진·나성 표심 가를 핵심은… “문화·상권 활성화” vs “교육·정주환경 개선”
  2. 6·3 지선 사전투표 첫날 마감…대전 10.75%·세종 12.52%·충남 11.46%·충북 11.93%
  3. 장철민, 조상호 지원 사격 "세종의 새 미래 그려나갈 적임자"
  4. 소진공, 법률자문 등으로 폐업 경영위기 소상공인 법률지원 강화
  5. 박수현 "민선8기 성과 등 지적, 충남 현주소 파악하기 위한 발언"

헤드라인 뉴스


[드림인대전] 바이올린 소녀! 대전에서 인생 2막 링을 흔들다

[드림인대전] 바이올린 소녀! 대전에서 인생 2막 링을 흔들다

조금 전까지 링 위에서 매서운 주먹을 날렸던 아웃파이터가 인터뷰 자리에 앉자 영락없는 24살 청춘으로 돌아왔다. 대전시체육회 소속의 복싱 선수 서연주(24)씨 이야기다. 링 아래에선 대전의 유명 빵집 이야기로 눈을 반짝이지만, 링 위에만 서면 무대를 평정하는 독보적인 정상급 테크니션으로 변신한다.국내 여자 아마 복싱 선수는 아직은 저변이 얇다. 타 종목에서 전향하는 선수들이 적지 않은 편이다. 서연주 선수 역시 태권도를 하다 전향한 케이스다. 출발은 늦었음에도 성장 속도는 매섭다. 태권도로 다져진 유연하고 빠른 스텝은 복싱에 그대로..

프랜차이즈 카페마다 말차라떼·밀크티 카페인 함량 최대 `4배`
프랜차이즈 카페마다 말차라떼·밀크티 카페인 함량 최대 '4배'

프랜차이즈 카페에서 판매 중인 말차라떼와 밀크티 카페인 함량이 업체별로 최대 4배 차이가 벌어지는 조사가 나왔다. 28일 한국소비자원에 따르면 국내 주요 프랜차이즈 카페 6개 브랜드의 말차·녹차라떼 6종과 밀크티 6종 등 총 12개 차음료를 대상으로 품질과 안전성, 가격 등을 비교한 결과 카페인 함량은 1잔 기준 45~172mg였다. 제품 간 최대 4배 가까이 차이가 났다. 우선 말차·녹차라떼 중에선 빽다방 말차라떼가 93mg으로 가장 높았다. 이어 스타벅스 제주 말차 라떼 81mg, 이디야 커피 말차라떼 70mg, 컴포즈커피 그린..

`경비실이 빈소가 됐다`, 서산 경비노동자 사망에 노동계 강력 규탄
'경비실이 빈소가 됐다', 서산 경비노동자 사망에 노동계 강력 규탄

서산지역 한 아파트에서 근무하던 70대 경비노동자가 경비실에서 숨진 채 발견된 가운데, 노동계와 시민사회단체가 "예고된 사회적 참사"라며 서산시와 고용노동부를 강하게 규탄하고 나섰다. 민주노총 세종충남본부 서산태안위원회와 노동시민사회단체는 28일 공동 기자회견문을 통해 "또 한 명의 고령 경비노동자가 차가운 경비실 바닥에서 생을 마감했다"며 "언제까지 경비실을 노동자의 빈소로 방치할 것이냐"고 비판했다. 이들은 26일 새벽 서산의 한 아파트 경비실에서 휴식 중이던 70대 경비노동자가 숨진 채 발견된 사건과 관련해, 열악한 노동환경과..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 소중한 한표 행사하는 시민들 소중한 한표 행사하는 시민들

  • 사전투표하는 허태정 대전시장 후보 사전투표하는 허태정 대전시장 후보

  • 지방선거 후보자들과 함께 투표하는 박용갑 국회의원 지방선거 후보자들과 함께 투표하는 박용갑 국회의원

  • 사전투표소 설치 사전투표소 설치