[과학의 날] 한국표준과학연구원, 세계 단위의 역사 우리 기술로

  • 경제/과학
  • IT/과학

[과학의 날] 한국표준과학연구원, 세계 단위의 역사 우리 기술로

  • 승인 2018-04-19 17:36
  • 신문게재 2018-04-20 14면
  • 이해미 기자이해미 기자
표준연
KRISS 열유체표준센터 양인석 책임연구원이 음향기체온도계를 이용하여 열역학적 온도 측정 연구를 하고 있다
단위의 역사는 곧 인류의 역사다. 피라미드를 만들 때 사용했던 인류 최초의 단위 ‘큐빗(cubit)’은 팔꿈치부터 손가락 끝까지의 길이를 기준으로 삼았다. 과거 신체를 이용했던 단위는 인류가 발전하면서 지구의 거리와 같은 자연에서 척도를 얻었고, 19세기부터는 첨단 과학기술을 접목해 정확도를 높여가고 있다.

한국표준과학연구원은 그럼에도 여전히 완벽하지 않은 단위 불변의 진리를 정립하기 위해 연구에 매진하고 있다.

올해는 단위 역사상 최초로 4개 단위인 킬로그램, 암페어, 켈빈, 몰의 정의가 한 번에 바뀐다. 이 가운데 켈빈(K, 온도) 정의의 마지막 실타래를 한국표준과학연구원이 풀었다.

단위의 정의가 특정한 물질에 의존하는 경우 문제가 됐다. 바로 켈빈이다. 현재는 켈빈을 정의하려면 물이 있어야 한다. 물이 얼음(고체), 물(액체), 수증기(기체) 상태로 동시에 존재하는 고유한 온도를 물의 삼중점이라고 한다. 물의 삼중점은 인공적으로 만들 수 있는 상태 중 가장 정확하고 재현성이 우수해 지금까지 온도를 정의하는 기준으로 사용돼왔다.

과학자들은 물이라는 물질의 성질을 이용해 온도를 정의하는 것에 만족하지 못했다. 그래서 에너지와 온도를 연결하는 기본 상수인 볼츠만 상수(k)에 주목하기 시작했다.

현재 볼츠만 상수를 측정하는 가장 정확한 방법은 음향기체 온도계다. 영국과 프랑스의 표준기관은 이를 이용한 결과를 발표했지만, 백만분의 1보다 나은 정확도를 주장했지만 두 결과 간에 백만분의 3의 차이가 발생했다.

표준과학연구원 열유체표준센터 양인석 책임연구원은 이와 같은 오류가 측정에 이용하는 기체인 아르곤의 평균 분자 질량을 측정하는 과정에서 발생했다고 가정했다. 프랑스와 영국 표준기관에서 실험에 사용한 아르곤 시료를 받아 기체시료의 동위원소 구성비를 정밀 측정했다. 이 결과 영국 아르곤의 평균 분자가 실제보다 백만분의 3 높게 측정됐음을 밝히며 마지막 난관이었던 불일치 문제가 해소했다.

결국 한국표준과학연구원은 우리 기술로 볼츠만 상수의 국제적 불일치를 해결했다. 세계적인 선진 표준기관에서 측정한 결과의 최종 심판자 역할을 수행한 셈이다. 켈빈 재정의는 올해 11월 최종 결정된다.
이해미 기자
표준연1
표준연2
SI 단위 재정의를 알리기 위해 제작한 SI Illustration - 해당 단위를 정의하는 상수 포함(BIPM 제공)
표준연3
한국표준과학연구원이 보유하고있는 물의 삼중점 셀. 얼음과 물, 수증기가 공존하는 상태

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 농협중앙회 대전지역본부-한국새농민 대전시회, 협력농장 벼 수확 행사
  2. ‘운동하기 딱 좋은 날씨네’
  3. [독자칼럼]방학 중 아동 식사·돌봄 공백, 복지 사각지대 해소를 위한 과제
  4. 아산시, 1조원대 'AI모빌리티' R&D사업추진심사 대상 지정
  5. [현장취재]제27회 사회복지의 날 기념 2026 대전사회복지대회
  1. 전국장애인체전 개막 D-7… 세종시, 역대 최다 메달 정조준
  2. 인미동 "대전·충남행정통합, 시민과 함께 답 찾아가야"
  3. 소진공, 글로벌 기자단 발대식 개최
  4. [현장에서 만난 사람]류명렬 대전성시화운동본부 대표회장
  5. 세종시 사격팀 맹위… 전국장애인체전서 메달 싹쓸이

헤드라인 뉴스


220만 도민 화합의 장 열렸다…‘충남도민체전’ 당진서 팡파르

220만 도민 화합의 장 열렸다…‘충남도민체전’ 당진서 팡파르

당진시는 9월 3일 오후 7시 당진종합운동장 주경기장에서 '제78회 충청남도민체육대회' 개회식을 화려하게 시작하며 220만 충남도민이 하나 되는 축제의 막을 올렸다고 4일 밝혔다. 이날 개회식에는 충청남도 각지에서 모인 내·외빈, 선수단, 관람객이 참석해 충남도민의 화합과 스포츠 축제의 의미를 함께 나눴다. 개회식은 식전 공연을 시작으로 선수단 입장, 개회 선언, 주제공연, 성화 점화, 축하공연 순으로 진행했다. 특히 주제공연 '당진, 미래를 여는 빛의 물결'과 2026대 규모의 드론쇼·성화 점화 퍼포먼스가 펼쳐져 현장 열기를 끌어..

국회도서관 제공 주요 의정정보` 대전 한밭도서관에서 만난다
국회도서관 제공 주요 의정정보' 대전 한밭도서관에서 만난다

국회의 주요 의정 정보와 발간물을 대전의 대표 도서관인 한밭도서관에서도 만날 수 있게 됐다. 국회도서관(관장 황정근)과 한밭도서관(관장 김혜정)이 4일 한밭도서관 내 '국회 의정정보센터' 설치, 국회도서관 정보시스템과 발간물 공유, 기관 간 협업 모델 마련 등을 내용을 한 업무협약(MOU)을 체결하면서다. 우선 국회 의정정보센터는 광역 지방정부 대표도서관에 설치해 국회도서관이 생산·제공하는 의정정보를 공유하고 지역사회와의 협력을 강화하는 거점 기능을 하는 곳으로, 제주 한라도서관과 울산도서관에 이어 한밭도서관에 세 번째로 들어선다...

천안 K-컬처박람회, 청년·글로벌 문화 축제로 열기 고조
천안 K-컬처박람회, 청년·글로벌 문화 축제로 열기 고조

'2026 천안 K-컬처 박람회'가 청년 예술인들의 무대와 글로벌 관람객 참여가 어우러지며 축제 열기를 더해가고 있다. 천안시는 4일 웰컴존과 정문 광장 일대에서 지역 청년과 대학생이 주도하는 공연·체험 프로그램을 운영했다. 웰컴존에서 충남콘텐츠진흥원 충남음악창작소와 연계한 기획공연 'K-SCENE'이 열렸고, 천안시 청소년 댄스팀 공연을 시작으로 백석대·상명대·순천향대·호서대 등 4개 대학의 힙합 무대, 대학 연합 송캠프 우수팀 공연, 인공지능(AI) 기반 지역특화 음원 상영, 전국 인디 뮤지션 쇼케이스가 잇따라 펼쳐졌다. 정문..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘운동하기 딱 좋은 날씨네’ ‘운동하기 딱 좋은 날씨네’

  • ‘자전거 안전하게 탑시다’ ‘자전거 안전하게 탑시다’

  • 추석 앞두고 벌초 한창인 국립대전현충원 추석 앞두고 벌초 한창인 국립대전현충원

  • 수능 전 마지막 모의평가…집중하는 수험생들 수능 전 마지막 모의평가…집중하는 수험생들