[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. 결국 '결별'…대전 둔산2지구 통합 재건축 추진준비위 두 곳 출범
  2. 세종 집값 1년 9개월만 최대 상승폭 기록… 대전 풍선효과 수혜 볼까
  3. 한국행정학회, '세종시=행정수도' 지위 확보 방안 찾는다
  4. 세종 교사노조-시의회, 교육 환경 개선 나선다
  5. 종촌종합복지관, 웃음과 나눔이 함께한 '웃기는 경매' 개최
  1. 한국중부발전 세종본부, 저소득 아동에 문화상품권 기부
  2. 30살 맞은 대전참여자치시민연대 "평등과 자치 한길"
  3. 황웅환, 세종YMCA 제7대 이사장 취임
  4. 천안시장 권한대행 김석필 부시장, “행정 공백 최소화 집중”
  5. 대전 서구, 장애인 평생학습 활성화 위한 협약 체결

헤드라인 뉴스


충청권광역철도 1단계 사업 정상궤도 진입 가능할까

충청권광역철도 1단계 사업 정상궤도 진입 가능할까

수년째 출발선에 서지 못하고 있는 충청권광역철도 1단계(신탄진~계룡) 사업이 정상 궤도에 오를 수 있을지 주목된다. 공사비 증가로 사업이 공회전을 거듭하고 있는 가운데 최근 정부가 협의를 시작했기 때문이다. 24일 대전시와 국가철도공단 등에 따르면 국가철도공단은 충청권광역철도 1단계 사업과 관련해 후속 공정을 추가한 총사업비를 두고 기재부와 협의를 진행 중이다. 충청권 광역철도 1단계 사업은 당초 2023년 말 착공 예정이었으나, 지장물 이설 공사비 증가에 설계적정성 검토를 다시 받으면서 사업 기간이 늘어졌다. 여기에 최근에 신규..

세종 집값 1년 9개월만 최대 상승폭 기록… 대전 풍선효과 수혜 볼까
세종 집값 1년 9개월만 최대 상승폭 기록… 대전 풍선효과 수혜 볼까

대통령실 이전 기대감에 세종 아파트 가격이 들썩이고 있다. 1년 5개월여 동안 30~40%가량 하락했던 세종시 집값이 다시 상승세를 보이며 이전 수준까지 회복할지 주목된다. 여기에 세종시와 인접한 대전 등 지역이 '풍선효과' 수혜를 받을지 이목이 집중된다. 24일 한국부동산원이 발표한 '2025년 4월 셋째 주(21일 기준) 전국 아파트 가격 동향'에 따르면, 세종 아파트 매매가격은 0.23% 상승해 전주(0.04%) 대비 무려 6배 가까운 급등세를 보였다. 2023년 11월 20일 이후 하락세를 보이던 세종 집값은 지난주 70주..

‘부여 무량사 미륵불 괘불도’ 국보 지정… 28년 만에 괘불 국보 추가
‘부여 무량사 미륵불 괘불도’ 국보 지정… 28년 만에 괘불 국보 추가

우리나라 괘불도 양식의 시초로 평가받는 '부여 무량사 미륵불 괘불도'가 국보로 지정됐다. 국가유산청은 조선 후기 불화인 '부여 무량사 미륵불 괘불도'를 국가지정문화유산 국보로 지정했다고 24일 밝혔다. '괘불도(掛佛圖)'는 사찰에서 야외 의식을 할 때 거는 대형 불화로, 조선 후기부터 본격적으로 제작됐다. 현재 전국에 약 120여 점이 전하며, 이 가운데 국보 7점, 보물 55점이 포함돼 있다. 이번 국보 지정은 1997년 7점의 괘불이 동시에 지정된 이후 약 30년 만이다. 국가유산청은 "화기(畵記) 등 기록을 통해 제작자와 제작..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 유류세 인하 폭 축소에 5월부터 기름값 오름세 유류세 인하 폭 축소에 5월부터 기름값 오름세

  • ‘프란치스코 교황이 탑승했던 카트입니다’ ‘프란치스코 교황이 탑승했던 카트입니다’

  • 옷가게는 벌써 여름준비 옷가게는 벌써 여름준비

  • 책 읽기에 빠진 어린이들 책 읽기에 빠진 어린이들