[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. [기획] 농지 투기는 막고 영농 현실은 담는다… ‘농지 특별조치법’ 연내 입법 추진
  2. 천안시, 천안삼거리초서 '아침밥 먹기' 캠페인 전개
  3. '한솔제지 또 사망사고' 대전노동청, 관내 제지업계 긴급 소집회의
  4. 천안시, 청년농업인과 협업 빛났다…농업인 안전 캠페인 공모전 '우수'
  5. 천안시, '제30회 전국농아인대회' 성료…권익 증진·화합 다져
  1. 천안문화재단, 24일 '지식공유포럼' 개최
  2. 한기대 김상연 교수, 'AsiaHaptics 2026' 공동 조직위원장 맡아
  3. 남서울대, '2026 영어 말하기 대회' 개최…수상자 11명 선정
  4. 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선
  5. 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 3~4학년부 예선

헤드라인 뉴스


대전 트램 급전방식 연내 결론…수소 유지냐 전환이냐

대전 트램 급전방식 연내 결론…수소 유지냐 전환이냐

대전 도시철도 2호선 트램의 동력원인 급전방식을 재검토 중인 대전시가 연내 최종 결정을 내리겠다고 밝히면서 그 결과에 관심이 쏠리고 있다. 시는 가선 설치가 필요 없는 기존 수소트램 방식을 유지할지, 가선을 활용한 전기 공급 방식으로 전환할지를 놓고 고심 중인 것으로 알려졌다. 급전방식 변경 여부에 따라 트램 완공 시점과 향후 운영비 등에 상당한 영향을 미칠 것으로 전망돼 귀추가 주목된다. 일각에선 기존 수소트램 방식을 유지할 경우 막대한 운영비 부담이 예상되는 만큼 이를 줄이기 위한 제도적 지원이 뒷받침돼야 한다는 목소리도 나온다..

은행권 모기지보험 가입 문 연다... 대출 문턱 낮춰
은행권 모기지보험 가입 문 연다... 대출 문턱 낮춰

은행권이 그동안 주택담보대출 규제로 중단했던 모기지보험 가입 문을 열고 있다. 모기지보험 미가입 시엔 소액 임차보증금을 뺀 금액만 대출이 가능해 사실상 대출 한도가 줄었으나, 일부 은행권에서 가입을 재개하면서 대출 문턱이 낮아지는 모습이다. 15일 금융권 등에 따르면 하나은행은 고정형 주택담보대출 모기지보험 제한을 해제한 데 이어 변동형 주담대에 대한 모기지보험(MCI·MCG) 취급을 재개했다. MCI·MCG는 주택담보대출과 동시에 가입하는 보험으로 기존엔 이 보험이 없으면 소액 임차보증금을 뺀 금액만 대출이 가능해졌으나 가입을 열..

정부, 12차 석유최고가격 동결... 기름값 잡았지만 커지는 재정부담
정부, 12차 석유최고가격 동결... 기름값 잡았지만 커지는 재정부담

정부가 석유 최고가격을 4주간 더 동결하면서 대전·세종·충남지역 내 기름값도 당분간 안정세를 이어가게 됐다. 다만 당초 6개월로 예상했던 최고가격제가 최소 9개월로 늘어나 정유사 손실을 보전해야 하는 정부의 재정부담은 커질 전망이다. 산업통상부는 14일 0시부터 4주간 적용되는 12차 석유 최고가격을 기존과 같은 수준으로 동결했다. 이에 따라 정유사가 주유소에 공급하는 석유제품의 가격 상한은 ℓ당 휘발유 1784원, 경유 1773원, 등유 1380원으로 유지된다. 정부가 이번 동결을 결정한 배경은 중동 정세의 불확실성과 원유 운송비..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전 중등부 6강 2026 청양군수배 풋살 최강전 중등부 6강

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전 여자부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전 여자부 예선

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 3~4학년부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 3~4학년부 예선

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선