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. 호남에 반도체 짓는데 송전선로는 충남으로?… 지역 주민 반발 확산
  2. 충청권 앵커 첫 성적표… 충남 S, 대전 A, 세종·충북 C
  3. 최교진 교육부 장관 충남대 방문… ‘서울대 10개 만들기’ 실행 속도
  4. 정부출연 연구기관 핵심임무 다시 짠다…연내 대국민 보고회
  5. 성평등부·법무부 이전 나비효과… 정부세종4청사 건립 현실화
  1. 단순 사기 송치 ‘의정부 모텔 신생아 사건’… 검찰 보완수사로 살해방조 밝혀
  2. [춘하추동] 공감하는 사회를 바라며
  3. 둔산서 사건은 유성서로… 대전경찰도 ‘가족 사건 상피제’
  4. 적립금 늘고 등록금도 올랐다… 대전 사립대 살펴보니
  5. 우주서 25㎝ 해상도 지구관측 광학위성… 대전 우리별1호 발전 이어가

헤드라인 뉴스


우리별1호로 쏜 우주 도전… 대전 ‘스페이스아이T’가 잇는다

우리별1호로 쏜 우주 도전… 대전 ‘스페이스아이T’가 잇는다

1993년 대전엑스포의 상징인 한빛탑이 차창 옆으로 비치는 엑스포로를 따라 이동해 9일 오전 유성구 문지동 세트렉아이 본사에 도착했다. 스마트폰 촬영제한 등의 몇 가지 보안절차를 마치고 직원의 안내를 받아 입장한 위성조립실(클린룸)에서 인공위성 스페이스아이T(SpaceEye-T)의 눈 역할을 하는 고해상도 광학탑재체가 막바지 점검을 받고 있었다. 지상 500㎞ 높이 우주궤도에서 지표면을 해상도 0.25m로 촬영할 수 있는 상업용 위성 중에서 세계에서 가장 밝은 눈을 가진 광학위성이다. 스페이스아이T는 1992년 대한민국 최초의 인공..

대전·세종·충남 취업자 수 4만 9300명 늘었다… 전국 증가폭의 ‘4분의 1’
대전·세종·충남 취업자 수 4만 9300명 늘었다… 전국 증가폭의 ‘4분의 1’

대전·세종·충남지역의 8월 취업자 수가 지난해 같은 달보다 4만 9300명 증가한 것으로 나타났다. 특히 충남은 제조업과 상용근로자를 중심으로 취업자 크게 늘며 지역 고용 확대를 이끌었다. 9일 국가데이터처와 충청지방데이터청이 각각 발표한 '8월 고용동향'에 따르면, 대전·세종·충남 3개 시·도의 취업자는 모두 238만 5300명으로, 지난해 같은 달보다 4만 9300명(2.1%) 증가한 것으로 집계됐다. 이날 국가데이터처가 발표한 전국 취업자 수는 2915만 1000명으로 같은 기간보다 18만 4000명(0.6%) 늘었다. 이는..

`세종시=행정수도` 완성의 릴레이 외침… 전 국민에 닿는다
'세종시=행정수도' 완성의 릴레이 외침… 전 국민에 닿는다

22년 만의 골든타임을 지켜내기 위한 사투. '세종시=행정수도' 완성의 외침이 수도 서울의 한복판에서 지속되고 있다. 이 같은 움직임이 범국민 공감대 확산으로 이어져 낡은 '관습헌법'의 틀을 깨고, 국가균형성장의 대전환을 가져올지 주목된다. 이에 앞서 물밑에선 국가균형발전과 수도권 과밀 해소로 탄생한 행정수도의 틀이 점점 굳건히 다져지고 있다. 국민적 공감대와 여·야 정치권의 결단만 남겨두고 있기에 국회 여의도 의사당 앞 외침이 더욱 절실하게 들려오고 있다. 실제 허허벌판의 세종시는 어느덧 44개 중앙행정기관과 15개 국책연구기관을..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 인플루엔자 국가예방접종 안내문 부착 인플루엔자 국가예방접종 안내문 부착

  • 코레일, 철도 중심 지역관광 활성화 워크숍 개최 코레일, 철도 중심 지역관광 활성화 워크숍 개최

  • ‘들어가라’ ‘들어가라’

  • ‘나눔의 의미도 배우고 책도 읽고’ ‘나눔의 의미도 배우고 책도 읽고’