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. ‘분열보다 화합'…대전 둔산지구, 통합 재건축 추진 박차
  2. 與 대전충남 통합 지자체 충청특별시 사용 공식화
  3. 의정부시, 2026년 긴급복지 지원 확대
  4. 새해 들어 매일 불났다… 1월만 되면 늘어나는 화재사고
  5. 늘봄학교 지원 전 학년 늘린다더니… 교육부·대전교육청 "초3만 연간 방과후 이용권"
  1. [신간] 최창업 ‘백조의 거리 153번지’ 출간…"성심당 주방이 증명한 일의 품격"
  2. 장철민 "훈식이형, 나와!"… 대전·충남통합 첫 단체장 '출사표'
  3. [과학] STEPI 'STEPI Outlook 2026' 2026년 과학기술혁신 정책 전망은?
  4. 대전 동구서 잇따른 길고양이 학대 의심… 행정당국, 경찰 수사 의뢰
  5. [썰] '훈식이형' 찾는 장철민, 정치적 셈법은?

헤드라인 뉴스


`계엄·탄핵의 강 건너겠다`는 장동혁 쇄신안, 효과 발휘할까

'계엄·탄핵의 강 건너겠다'는 장동혁 쇄신안, 효과 발휘할까

“12·3 비상계엄과 (윤석열) 탄핵의 강을 건너 미래로 나가겠다”고 밝힌 국민의힘 장동혁 대표의 이른바, ‘쇄신안’이 제대로 효과를 발휘할지 주목된다. 극우 성향으로 일관하던 장 대표에게 줄기차게 변화를 요구했던 오세훈 서울시장과 박형준 부산시장 등이 변화를 환영한다는 입장을 을 밝혔지만, 정치권에서는 ‘뒤늦은 사과’, ‘진심 여부’ 등을 언급하며 여전히 불신의 시선을 보내고 있기 때문이다. 장 대표는 7일 오전 여의도 당사에서 '이기는 변화'를 주제로 한 기자회견을 열고, “2024년 12월 3일 선포된 비상계엄은 상황에 맞지..

대전충남 통합 이슈에 뒷전…충청광역연합 찬밥되나
대전충남 통합 이슈에 뒷전…충청광역연합 찬밥되나

초광역 협력의 시험대로 출범한 충청광역연합이 성과를 증명하기도 전에 지속 존치 여부를 두고 중대한 갈림길에 섰다. 출범 1년밖에 되지 않은 시점에서 초광역 협력 성과 이전에, 대전·충남 행정통합이 논의 중심으로 부상하면서 뒷전으로 밀린 것이다. 협력 모델의 실효성을 검증할 시간도 없이 더 큰 제도 선택지가 먼저 거론되면서, 충청광역연합의 역할과 존립 이유를 둘러싼 질문이 이어지고 있다. 7일 대전·세종·충남·충북에 따르면 충청광역연합은 4개 광역자치단체가 참여해 출범한 전국 최초의 특별지방자치단체다. 수도권 집중과 지방소멸이라는 구..

대법원 이어 `경찰청`도 세종시 이전 필요성 제기
대법원 이어 '경찰청'도 세종시 이전 필요성 제기

대법원에 이어 경찰청 본청의 세종시 이전 필요성이 급부상하고 있다. 지난해 12월 세종시 국가상징구역 마스터플랜안이 확정되고, 이재명 대통령이 세종 집무실 완공 시기 단축(2029년 8월)을 시사하면서다. 미국 워싱턴 D.C와 같은 삼권분립 실현에 남은 퍼즐도 '사법과 치안' 기능이다. 행정은 대통령실을 위시로 한 40여 개 중앙행정기관과 15개 국책연구기관, 입법은 국회의사당을 지칭한다. 대법원 이전은 지난해 하반기 민주당 의원들에 의해 수면 위에 오르고 있고, 경찰청 이전 안은 당위성을 품고 물밑에서 제기되고 있다. 세종시도 이..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 민주당 대전시당 ‘대전·충남통합 특위’ 출범 민주당 대전시당 ‘대전·충남통합 특위’ 출범

  • 방학 맞아 여권 신청 증가 방학 맞아 여권 신청 증가

  • 사랑의 온도탑 100도 향해 ‘순항’ 사랑의 온도탑 100도 향해 ‘순항’

  • ‘새해엔 금연 탈출’ ‘새해엔 금연 탈출’