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. 대전 서대전IC 구봉터널 차량 16대 추돌사고…12명 부상(영상있음)
  2. 李대통령 충청 메가통합론 지방선거 금강벨트 달구나
  3. 사실상 무산된 대전충남 행정통합... 이제부터가 시작
  4. 대전교통공사, 대전역 유휴공간에 ‘도심형 스마트팜' 개장
  5. '불꽃야구2' 올해도 대전에서 한다
  1. 민경배, 민주당 복당 후폭풍 속 "비판 겸허히 받아들일 것"
  2. 대전 서구, 청년정책 참여 기구'서청넷'출범
  3. 지역 국립의대 입학 정원 확 키운 정부…교육 여건 마련은 어떻게?
  4. 사라져 버린 구리로 만든 교량 이름판
  5. ‘봄이 왔어요’

헤드라인 뉴스


[대전에서 하룻 밤 더] 관광 소비액 5조원 목전 둔 대전

[대전에서 하룻 밤 더] 관광 소비액 5조원 목전 둔 대전

대전은 최근 타지에서 유입되는 방문객 수가 급격히 늘고 있다. 2025년 기준 9000만 명이 넘는 외지인이 지역을 찾았다. 주요 백화점을 찾는 소비자부터 '빵의 도시'란 이름에 걸맞게 성심당을 비롯한 여러 제과점을 탐방하는 이른바 '빵 관광'이 주된 요인으로 꼽힌다. 다만, 쇼핑과 식·음료 업종에 소비가 집중되다 보니 방문객을 지역에 머물게 할 핵심적인 유인책이 부족하다는 지적이 나온다. 외부 방문객이 대전에서 지갑을 열고, 소비하게 되면 그만큼 지역경제 활성화 측면에서 긍정적인 효과를 기대할 수 있다. 이에 중도일보는 대전 방문..

6·3 지방선거, 충청권 4개 시·도 광역단체장 대진표 윤곽
6·3 지방선거, 충청권 4개 시·도 광역단체장 대진표 윤곽

6·3 지방선거를 70여 일 앞두고 충청권 4개 시·도 지방정부를 이끌 광역단체장 여야 후보들의 대진표가 윤곽을 드러내고 있다. 국민의힘이 현역 시·도지사 중 김영환 충북지사를 제외한 이장우 대전시장, 최민호 세종시장, 김태흠 충남지사를 단수공천한 가운데 더불어민주당은 본선행 티켓을 놓고 당내 주자들 간 본격적인 내부 경쟁이 펼쳐지고 있다. 지역 정치권은 최근 대전·충남통합 이슈가 사그라지면서 빠르게 지방선거 체제로 전환, 여야 최대 격전지 금강벨트에서 건곤일척(乾坤一擲) 승부를 예고하고 있다. 특히 충청권 4개 시·도별 지방정부..

이장우 대전시장·김태흠 충남지사 공천… 김영환 충북지사 탈락
이장우 대전시장·김태흠 충남지사 공천… 김영환 충북지사 탈락

국민의힘은 6월 3일 지방선거에 출마할 대전시장 후보로 이장우 현 시장, 충남도지사 후보로 김태흠 현 지사를 공천했다. 반면 김영환 충북도지사는 공천에서 제외하고 추가 접수를 한다. 국힘 공천관리위원회는 16일 보도자료를 통해 “충북도지사 후보와 관련해 심도 있는 논의를 거친 결과, 공천 대상에서 제외하고 기존 신청자 외에 17일 추가 접수를 받아 최종 후보를 결정하기로 했다”고 밝혔다. 이어 “이번 결정은 현 도지사의 공적과 업적을 부정하거나 평가절하하기 위한 것이 결코 아니다”라면서 “충북 발전을 위해 헌신해 오신 훌륭한 경륜과..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘반려견과 함께’ ‘반려견과 함께’

  • ‘그날의 함성 다시 한 번’…인동장터 독립만세운동 기념행사 ‘그날의 함성 다시 한 번’…인동장터 독립만세운동 기념행사

  • ‘봄이 왔어요’ ‘봄이 왔어요’

  • 사라져 버린 구리로 만든 교량 이름판 사라져 버린 구리로 만든 교량 이름판