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. 원성수 전 총장, 세종교육감 6인 구도서 빠지나
  2. "실종문자가 계속 와요"… 실종신고 증가에 생활치안 문제 없나
  3. 천안시 유량동, 역사와 맛이 어우러진 '음식문화거리'로 도약
  4. 충남대병원 제25대 원장 복수경 교수 임명
  5. 어린이날 대전 홈경기 가봤더니… 대전하나시티즌 vs 인천 유나이티드 직관 브이로그!
  1. 쏟아지는 교권회복 공약… 후보별 해법은
  2. 대전 서구 도마변동 4구역 관리처분인가 접수 위한 총회 연다
  3. 5800여명 교실 안 표심… 대전교육감 선거 새 변수로
  4. ‘선거빵과 함께 투표’
  5. "학생들 아침 꼭 챙겨먹어요"…충남대 명예교수회 '천원의 아침' 지원

헤드라인 뉴스


[유권자의 날] "공약 이해하기 쉽지 않아"…첫 선거 마주한 18세

[유권자의 날] "공약 이해하기 쉽지 않아"…첫 선거 마주한 18세

대전 반석고 3학년 황서연 양(18)은 이번 6·3 지방선거에서 생애 처음으로 '한 표'를 행사한다. 유권자가 된다는 사실은 설레지만, 막상 처음 마주한 지방선거는 기대보다 '어렵다'는 느낌낌이 먼저 든다는 것이 그의 설명이다. 황서연 양은 "대통령선거나 총선은 뉴스나 SNS에서라도 자주 접하는데 지방선거는 후보도 많고 역할도 헷갈려 어렵게 느껴진다"며 "누가 어떤 일을 하는 사람인지, 어떤 공약을 내는지 아직은 잘 모르겠다"고 말했다. 그는 아직 공약집을 자세히 읽어보진 않았지만 투표 전에는 후보와 정책을 꼭 비교해볼 생각이라고..

“아이가 먼저 구명조끼부터 챙겨요”…대전교육청 생존수영 교육 `눈길`
“아이가 먼저 구명조끼부터 챙겨요”…대전교육청 생존수영 교육 '눈길'

학생들의 건강한 성장과 안전한 학교생활을 위한 체육교육의 역할이 중요해지고 있다. 이에 대전교육청은 학생들의 생명과 안전을 지키기 위한 실천형 안전교육을 진행해왔다. 특히 학생들은 생존수영 교육을 통해 물에 적응하고 생존 뜨기와 구조 요청 방법, 구명조끼 활용 등 실제 위험 상황에 필요한 대응력을 체험 중심으로 배우며 스스로 지키는 힘을 키우고 있다. 체육 전공을 희망하는 학생들의 사교육 부담을 줄이기 위한 방과후학교 프로그램도 최근 큰 호응을 얻고 있다. 올해 학교 유휴교실을 체육활동 공간으로 조성하는 '드림핏(Dream Fit)..

하반기 심의로 미뤄진 `행정수도특별법`… 통과 전략이 관건
하반기 심의로 미뤄진 '행정수도특별법'… 통과 전략이 관건

세종 행정수도 완성을 위한 '행정수도특별법'이 올해 하반기 정기 국회 문턱을 넘어 현실화할 수 있을지 실행 전략이 중요해지고 있다. 7일 상임위 재심의에 앞서 열린 전문가 공청회에선 특별법 제정을 통한 정면돌파로 의견이 모였으나 법안 명칭부터 헌법재판소의 위헌 요소 분리, 국민투표 필요성 등 다양한 방법론도 제시됐다. 지난해부터 차례로 발의된 행정수도특별법 5건은 이날 국회 공청회를 거친 데 이어 국토교통위원회 법안심사소위원회 상정을 다시 앞두게 됐다. 앞서 특별법은 지난 3월 말부터 두 차례 소위에 상정됐지만 후순위로 안건이 배정..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 유성온천 문화축제 준비 ‘이상무’ 유성온천 문화축제 준비 ‘이상무’

  • ‘공정선거 함께해요’ ‘공정선거 함께해요’

  • 시민 눈높이 설치 불법 현수막 ‘위험천만’ 시민 눈높이 설치 불법 현수막 ‘위험천만’

  • ‘과학과 나무랑 놀자’…유성 어린이 한마당 행사 성료 ‘과학과 나무랑 놀자’…유성 어린이 한마당 행사 성료