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. "행정수도 완성 우리가"… 세종시장 與 '탈환' vs 野 '수성'
  2. 천안법원, 영업신고 않고 붕어빵 판매한 60대 여성 벌금형
  3. 나사렛대, 방학에도 '책 읽는 캠퍼스'…독서인증제 장학금·인증서 수여
  4. '4년제 대학 취업률 1위' 한기대, 2025학년도 학위수여식 개최
  5. 천안시, '지속가능한 도시' 박차…지속가능발전협 제23차 총회
  1. 천안청수도서관, '천천히 쓰는 시간, 필사' 운영
  2. 아산시, 온양온천시장 복합지원센터 1층 상가 관리 위탁 행정절차 준비 완료
  3. 천안시농업기술센터, 농뜨레 목요장터 참여 아파트 모집
  4. 천안법원, 모의총포 제작 및 판매 혐의 20대 남성 집행유예
  5. 천안성거도서관, 12월까지 '월간 그림책' 운영

헤드라인 뉴스


[지선 D-100] 충청 명운 달린 6·3 지방선거… 100일간 열전 돌입

[지선 D-100] 충청 명운 달린 6·3 지방선거… 100일간 열전 돌입

충청의 명운이 달린 6·3 지방선거가 23일부터 100일간의 열전에 돌입한다. 이번 지선은 이재명 정부 출범 후 치러지는 첫 전국 단위 선거로서, 향후 국정 방향과 정치 지형을 결정할 중대 변곡점이 될 전망이다. 특히 전통적 스윙보터 지역인 충청으로선 대전·충남 행정통합이라는 메가톤급 이슈를 타고 여야 최대격전지로 부상하며 '금강벨트'에 관심이 집중되고 있다. 6월 3일 열리는 제9회 전국동시지방선거가 23일로 100일 앞으로 다가왔다. 이번 지선은 2025년 6월 이재명 정부 출범 후 처음 치르는 전국 단위 선거다. 자연히 이재명..

6·3 지선 판세 뒤흔들 대전충남 행정통합 슈퍼위크 열린다
6·3 지선 판세 뒤흔들 대전충남 행정통합 슈퍼위크 열린다

충청권 명운과 6·3 지방선거 판세를 뒤흔들 대전 충남 행정통합 관련한 슈퍼위크가 열린다. 집권여당 더불어민주당이 24일 국회 본회의를 열고 대전충남 통합법 등을 처리를 예고한 가운데 제1야당 국민의힘은 합법적 의사진행 방해수단인 필리버스터(무제한토론)로 총력저지를 벼르고 있다. 충청 여야는 통합법 처리를 앞두고 국회에서 각각 맞불 집회를 여는 등 찬반 여론전에 기름을 붓고 있다. 민주당은 24일께부터 본회의를 열어 민생과 개혁 입법을 동시에 추진하겠다는 방침이다. 최우선 법안은 대전 충남 등 행정통합특별법이다. 6·3 지방선거에서..

[지선 D-100]  `대권주자` 대전충남 통합시장 與野 혈전 전운
[지선 D-100] '대권주자' 대전충남 통합시장 與野 혈전 전운

충청권 명운을 가를 6·3 지방선거가 23일로 100일 앞으로 다가온 가운데 행정통합 가능성이 큰 대전충남 통합시장 선거에 정치권의 안테나가 모이고 있다. 대전충남 통합 시장은 소위 '정치적 영토' 확장에 따라 차기 대권 주자 도약 관측 속 초대 단체장을 차지하려는 여야가 사활을 건 총력전을 예고하고 있다. 탈환해야 할 집권여당 더불어민주당은 현역 의원과 전현직 단체장의 '벌떼 출격' 기류 속 강훈식 대통령 비서실장 출마 여부가 관건이다. 제1야당 국민의힘은 각각 재선 도전이 유력한 이장우 대전시장과 김태흠 충남지사의 현역 프리미엄..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 101일 앞으로 다가온 지방선거 101일 앞으로 다가온 지방선거

  • 설 연휴가 남긴 ‘쓰레기 산’ 설 연휴가 남긴 ‘쓰레기 산’

  • 제9회 지방선거 기초자치단체장 및 광역·기초의원 예비후보 등록 제9회 지방선거 기초자치단체장 및 광역·기초의원 예비후보 등록

  • 윤 전 대통령 1심 선고에 쏠린 눈 윤 전 대통령 1심 선고에 쏠린 눈