[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. '중앙행정기관 이전' 세종 이전 종사자 특공, 내년 3월 물량부터 가닥
  2. 충청권 ‘수능 한파’…당일 아침 기온 0~1도로 뚝
  3. “가을 산불 막아라”…보문산서 산불 대응 실전 훈련
  4. 신임 수자원공사 사장에 양승조 "기후위기 대응 반도체 물공급 완수"
  5. 대전시립미술관·문학관, 예술자산 관리 '구멍'
  1. 7년째 첫 삽 못 뜬 대전역 쪽방촌 "정부 지원 292억 증액해야"
  2. [사설] 국정자원관리원 대전 존치가 더 좋다
  3. 전통에서 현대까지…목원대 한국화의 새로운 시선 한자리에
  4. 충청권 메가프로젝트 착공식에 참석해 시삽하는 이재명 대통령
  5. "기술은 기본, 관건은 우주 외교"…이성희 컨텍 대표 제언

헤드라인 뉴스


세종 KTX역 숙원 이루나…연내 확정 앞둔 국가계획 반영 건의

세종 KTX역 숙원 이루나…연내 확정 앞둔 국가계획 반영 건의

민선 5기 세종시정에서 내건 세종 KTX역 신설 공약이 실현될 수 있을지 귀추가 주목된다. 정부가 연내 국가철도망 구축계획 확정을 앞둔 가운데 충청광역급행철도(CTX)와 기존 KTX 노선을 연결, CTX역을 함께 활용하는 방안을 공식 건의하면서다. 국토교통부는 13일 서울 전문건설회관에서 제5차 국가철도망 구축계획 의견수렴 행사를 진행했다. 향후 10년간 추진될 국가철도망 구축계획의 비전과 목표를 공유하고, 자치단체와 전문가, 국민 등의 의견을 수렴하기 위한 자리다. 이 자리에서 박성수 세종시 경제부시장은 세종시 고속철도망 구축의..

"통합 국군사 원안 유지" 대전시 주장에 귀막은 국방부
"통합 국군사 원안 유지" 대전시 주장에 귀막은 국방부

통합 국군사관학교 대전 창설 계획이 원안에서 대폭 후퇴하며 지역사회 여론이 악화하고 있는 가운데 국방부는 12일 원안을 수정하겠다는 뜻을 공식화했다. 앞서 원안대로 대전에 국군사를 설치할 것인지 묻는 질문에는 "기본계획을 존중하는 차원에서 고민하겠다"고 답했지만, 이날은 '네트워크' 형태로 정책을 바꾸는 방향을 재차 확인했다. 대전시가 통합 국군사 창설 원안 유지를 주장하고 있는데도 정부는 수정안 추진을 고수하고 있어, 지역 실익을 지키기 위한 역량 결집이 시급해 보인다. 정빛나 국방부 대변인은 이날 정례브리핑에서 기본계획 수정의..

`중앙행정기관 이전` 세종 이전 종사자 특공, 내년 3월 물량부터 가닥
'중앙행정기관 이전' 세종 이전 종사자 특공, 내년 3월 물량부터 가닥

정부의 대규모 중앙행정기관 세종 이전에 발맞춰 이전 기관 종사자에 대한 주택 특별공급 재개가 구체화하고 있다. 세종시 내부적으로는 내년 3월 다솜동(5-2생활권)에 공급되는 물량부터 특공 적용을 고려하고 있는 것으로 파악됐다. 12일 세종시 등에 따르면 정부는 먼저 내년 중 법무부와 성평등가족부 등 27개 중앙행정기관을 이전한 데 이어 2031년까지 모두 44개 기관을 세종으로 옮길 계획이다. 종사자 규모만으로도 1만 명에 육박하는 인원이 이동하게 되면서 지역 내에선 주거와 교육, 교통 등 각종 인프라 구축의 필요성이 고개를 들었다..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 한국수자원공사(K-water) 제17대 양승조 사장 취임 한국수자원공사(K-water) 제17대 양승조 사장 취임

  • 충청권 메가프로젝트 착공식에 참석해 시삽하는 이재명 대통령 충청권 메가프로젝트 착공식에 참석해 시삽하는 이재명 대통령

  • 미래 유권자의 투표체험 미래 유권자의 투표체험

  • ‘수험생 여러분의 꿈을 응원합니다’ ‘수험생 여러분의 꿈을 응원합니다’