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. [기획] 농지 투기는 막고 영농 현실은 담는다… ‘농지 특별조치법’ 연내 입법 추진
  2. 천안시, 천안삼거리초서 '아침밥 먹기' 캠페인 전개
  3. 천안시, '제30회 전국농아인대회' 성료…권익 증진·화합 다져
  4. '한솔제지 또 사망사고' 대전노동청, 관내 제지업계 긴급 소집회의
  5. 천안시, 청년농업인과 협업 빛났다…농업인 안전 캠페인 공모전 '우수'
  1. 천안문화재단, 24일 '지식공유포럼' 개최
  2. 한기대 김상연 교수, 'AsiaHaptics 2026' 공동 조직위원장 맡아
  3. 남서울대, '2026 영어 말하기 대회' 개최…수상자 11명 선정
  4. 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선
  5. 대전 명물 '선화동매운실비김치', 안영동에 새 둥지

헤드라인 뉴스


대전 트램 급전방식 연내 결론…수소 유지냐 전환이냐

대전 트램 급전방식 연내 결론…수소 유지냐 전환이냐

대전 도시철도 2호선 트램의 동력원인 급전방식을 재검토 중인 대전시가 연내 최종 결정을 내리겠다고 밝히면서 그 결과에 관심이 쏠리고 있다. 시는 가선 설치가 필요 없는 기존 수소트램 방식을 유지할지, 가선을 활용한 전기 공급 방식으로 전환할지를 놓고 고심 중인 것으로 알려졌다. 급전방식 변경 여부에 따라 트램 완공 시점과 향후 운영비 등에 상당한 영향을 미칠 것으로 전망돼 귀추가 주목된다. 일각에선 기존 수소트램 방식을 유지할 경우 막대한 운영비 부담이 예상되는 만큼 이를 줄이기 위한 제도적 지원이 뒷받침돼야 한다는 목소리도 나온다..

은행권 모기지보험 가입 문 연다... 대출 문턱 낮춰
은행권 모기지보험 가입 문 연다... 대출 문턱 낮춰

은행권이 그동안 주택담보대출 규제로 중단했던 모기지보험 가입 문을 열고 있다. 모기지보험 미가입 시엔 소액 임차보증금을 뺀 금액만 대출이 가능해 사실상 대출 한도가 줄었으나, 일부 은행권에서 가입을 재개하면서 대출 문턱이 낮아지는 모습이다. 15일 금융권 등에 따르면 하나은행은 고정형 주택담보대출 모기지보험 제한을 해제한 데 이어 변동형 주담대에 대한 모기지보험(MCI·MCG) 취급을 재개했다. MCI·MCG는 주택담보대출과 동시에 가입하는 보험으로 기존엔 이 보험이 없으면 소액 임차보증금을 뺀 금액만 대출이 가능해졌으나 가입을 열..

정부, 12차 석유최고가격 동결... 기름값 잡았지만 커지는 재정부담
정부, 12차 석유최고가격 동결... 기름값 잡았지만 커지는 재정부담

정부가 석유 최고가격을 4주간 더 동결하면서 대전·세종·충남지역 내 기름값도 당분간 안정세를 이어가게 됐다. 다만 당초 6개월로 예상했던 최고가격제가 최소 9개월로 늘어나 정유사 손실을 보전해야 하는 정부의 재정부담은 커질 전망이다. 산업통상부는 14일 0시부터 4주간 적용되는 12차 석유 최고가격을 기존과 같은 수준으로 동결했다. 이에 따라 정유사가 주유소에 공급하는 석유제품의 가격 상한은 ℓ당 휘발유 1784원, 경유 1773원, 등유 1380원으로 유지된다. 정부가 이번 동결을 결정한 배경은 중동 정세의 불확실성과 원유 운송비..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전 중등부 6강 2026 청양군수배 풋살 최강전 중등부 6강

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전 여자부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전 여자부 예선

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 3~4학년부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 3~4학년부 예선

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선