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. 내일부터 고유가 피해지원금 지급…첫 주는 출생년도 끝자리 요일제 적용
  2. 전광석화처럼 뚫린 대전 숙원사업… 멈춘 현안들 속도전
  3. 세종교육감 2차례 여론조사… 단일화 효과 반영되나
  4. 봉명동 시대 가고 '옥산 시대' 온다… 청주 농수산물 시장의 화려한 변신
  5. 한밭대 우주국방첨단융합학과, 미래 안보·우주 인재 양성
  1. 아산시 '이충무공 대제' 개최
  2. 한밭수목원 봄 나들이
  3. 아산시 중앙-탕정도서관. 문체부 인문학사업 연속 지원 기관 선정
  4. 아산시, 맞춤형 여행 돕는 '관광택시' 본격 운행
  5. 출연연 공통행정 반대 목소리 잇달아 "중앙집중 통제 수단 변질"

헤드라인 뉴스


대전 ‘엘베’ 961번 멈췄다… 둔산·탄방은 나흘에 한번꼴

대전 ‘엘베’ 961번 멈췄다… 둔산·탄방은 나흘에 한번꼴

2025년 한 해 대전에서 발생한 엘리베이터 멈춤사고 신고가 961건에 달한 가운데, 둔산동과 봉명동, 관저동 등 공동주택과 상업시설이 밀집한 일부 지역에 신고가 집중된 것으로 나타났다. 특히 둔산동과 탄방동에서만 93건의 멈춤사고 신고가 접수됐다. 대전 전체 신고의 10% 가까이가 두 동에서 발생한 셈이다. 26일 대전소방본부로부터 제공 받은 자료에 따르면 2025년 대전에서 접수된 엘리베이터 멈춤사고 신고는 모두 961건이다. 동별로는 둔산동이 61건으로 가장 많았고, 봉명동 60건, 관저동 42건 순이었다. 이어 탄방동, 문화..

대전, 보문산 개발부터 오월드 재창조까지…관광 콘텐츠 확대
대전, 보문산 개발부터 오월드 재창조까지…관광 콘텐츠 확대

대전시는 관광도시로의 전환 흐름을 이어가기 위해 대규모 콘텐츠 사업을 본격화하고 있다. 꿈돌이 캐릭터와 영시축제, 빵의 도시 등으로 형성된 방문 수요를 체류형 관광으로 확장하기 위한 인프라 구축 단계에 들어갔다는 평가다. 핵심 축은 보문산 일대를 중심으로 한 '보물산 프로젝트'다. 당초 민자 유치 방식에서 벗어나 시 재정과 공기업 사업을 병행하는 구조로 전환하며 사업 추진 속도를 높였다. 오월드와 연계한 관광 동선을 중심으로 전망타워와 케이블카, 모노레일, 전기버스 등 친환경 교통수단을 연결해 보문산 전역의 접근성을 강화하는 것이..

정부 4차 유가 동결에도 대전 휘발유 3년9개월만에 2000원 돌파
정부 4차 유가 동결에도 대전 휘발유 3년9개월만에 2000원 돌파

대전지역 휘발유 평균 판매가격이 3년 9개월 만에 리터당 2000원을 돌파했다. 정부가 한 달가량 석유 최고가격제를 통해 가격을 통제해 왔지만, 운전자들이 체감하는 주유소 판매가격은 연일 오르는 모양새다. 26일 한국석유공사 유가정보시스템 오피넷에 따르면, 이날 오전 10시 기준 대전지역 휘발유 리터당 평균 판매가격은 2000.96원, 경유는 1995.05원으로 각각 전날보다 0.26원, 0.33원 오른 것으로 집계됐다. 앞서 정부는 24일 0시를 기해 4차 석유 최고가격을 2·3차와 동일한 휘발유 1934원, 경유 1923원으로..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 한밭수목원 봄 나들이 한밭수목원 봄 나들이

  • 내일부터 고유가 피해지원금 지급…첫 주는 출생년도 끝자리 요일제 적용 내일부터 고유가 피해지원금 지급…첫 주는 출생년도 끝자리 요일제 적용

  • 4차 석유 최고가격제 동결…저렴한 주유소로 몰리는 차량들 4차 석유 최고가격제 동결…저렴한 주유소로 몰리는 차량들

  • 꽃밭에서 펼치는 투표참여 캠페인 꽃밭에서 펼치는 투표참여 캠페인