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. ‘도마 퀸’ 여서정, 금빛 질주 이어간다.
  2. 국군의날 기념행사를 '국민과 함께' 원년되나
  3. 예산장터 삼국축제 10주년…'린' 소주 20만 병에 축제 홍보
  4. 서산해미읍성, 600년 시간의 문 활짝, "서산의 맛과 사람들 한자리에"
  5. 아산시, 신동 곡교천로 진입도로 개통
  1. 상용화 문턱에서 좌절 '자기부상열차' 역사속으로
  2. [춘하추동] 콜레스테롤은 억울하다?
  3. 건양대목원대 등 충청권4개 대학, AI중심대학 선정
  4. 승용차가 지상 개폐기 들이받고 운전자 도주...일대 2시간여 정전
  5. 통합 무산 충남대 ‘다음 수’ 찾기 고심

헤드라인 뉴스


"30년 시민혈세 따져보자"…대전시민사회, 수소트램 재검토 촉구

"30년 시민혈세 따져보자"…대전시민사회, 수소트램 재검토 촉구

대전시가 도시철도 2호선 트램 급전방식 변경을 고심 중인 가운데, 지역 시민사회가 현행 방식인 '수소트램'을 원점에서 재검토할 것을 촉구했다. 특히 현행 수소트램의 선정 과정과 장기 운영비, 2030년 개통 가능성까지 시에 전면적인 검증을 요구했다. 대전시민사회단체연대회의는 30일 대전시청 북문 앞에서 기자회견을 열고 "시민의 세금으로 30년을 감당할 사업이라면 그 결정의 근거도 시민 앞에 놓여야 한다"며 수소트램 선정과 차량계약 과정에 대한 투명한 정보 공개를 대전시에 요구했다. 이날 시민사회가 우선 문제로 꼽은 것은 민선 8기..

대전시청 선수들 아시안게임 금 4개 합작 금의환향… 오상욱은 2관왕
대전시청 선수들 아시안게임 금 4개 합작 금의환향… 오상욱은 2관왕

2026 아이치·나고야 아시안게임에서 금메달 4개를 합작한 대전시청 소속 선수들이 금의환향했다. 30일 대전시에 따르면 펜싱 오상욱·박상원·최세빈과 근대5종 이종현이 이번 대회에서 잇따라 메달을 획득했다. 오상욱은 남자 사브르 개인전과 단체전에서 모두 금메달을 따내며 대회 2관왕에 올랐다. 박상원도 남자 사브르 단체전에서 오상욱과 함께 정상에 올랐고, 최세빈은 여자 사브르 단체전 금메달을 목에 걸었다. 근대5종 이종현은 남자 단체전에서 금메달을 획득한 데 이어 개인전에서도 동메달을 추가했다. 대전시청 소속 선수들은 이번 대회에서 금..

초고령화로 농협 조합원 10명 중 8명은 60세 이상… `기반 흔들`
초고령화로 농협 조합원 10명 중 8명은 60세 이상… '기반 흔들'

초고령화에 따라 농업협동조합 조합원 10명 중 8명은 60대 이상으로 나타났다. 신규 가입 조합원 역시 40대 미만은 7%대에 불과해 농협의 기반이 흔들리고 있다. 국회 농림축산식품해양수산위원회 국민의힘 강승규 의원(충남 홍성·예산)이 농협중앙회의 조합원 현황을 분석해 30일 제공한 자료에 따르면, 2026년 8월 기준 농협 조합원은 모두 202만 8464명으로 집계됐다. 2021년 208만 7359명에서 2022년 207만 6055명, 2023년 206만 3765명, 2024년 204만 6229명, 2025년 202만 7481명으..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 안전하고 세련된 모습으로 바뀐 무궁화호 안전하고 세련된 모습으로 바뀐 무궁화호

  • ‘대전시는 수소트램 원점 재검토하라’ ‘대전시는 수소트램 원점 재검토하라’

  • 금빛으로 빛난 대전의 영웅들 금빛으로 빛난 대전의 영웅들

  • ‘나이는 숫자일 뿐’ ‘나이는 숫자일 뿐’