▲국제도량총회에서 물리량에 대한 재정의를 의결했다 ⓒ한국표준과학연구원
국제단위계(SI)의 7개 기본단위 중 질량, 전류, 온도, 물질의 양 총 4개 물리량에 대한 단위가 새롭게 정의돼, 내년 세계측정의 날인 5월20일부터 공식 사용된다.
국제단위계(SI, The International System of Units)는 미터법을 기준으로 확립한 도량형 체계로 시간인 초(s), 길이 미터(m), 질량 킬로그램(kg), 전류 암페어(A), 온도 켈빈(K), 물질의 양 몰(mol), 광도 칸델라(cd)가 SI를 구성하는 기본단위에 해당된다.
한국표준과학연구원은 프랑스 파리 베르사유에서 개최된 제26차 국제도량형총회에서 기본단위인 킬로그램(kg), 암페어(A), 켈빈(K), 몰(mol)의 재정의가 16일(현지시간) 공식적으로 의결됐다고 설명했다.
▲ 백금과 이리듐 합금으로 만든 국제킬로그램원기 ⓒ한국표준과학연구원
국제단위계는 최고 수준의 과학기술로 규정돼 1960년 국제도량형총회에서 국제표준으로 채택한 오늘날의 단위체계이다.
국제단위계는 7개의 기본단위와 여기에서 파생된 22개의 유도단위로 구성돼 있으며 현재 미국, 미얀마, 라이베리아를 제외한 전 세계 모든 국가에서 법정단위로 채택하고 있다.
국제단위계의 궁극적인 목표는 불변의 기준이 되는 것이었으나 새로 정의된 4개 단위들은 충분히 안정적이지 못했다.
예를 들어 킬로그램은 1889년에 백금과 이리듐 합금으로 만든 국제킬로그램원기의 질량으로 정의되어 왔지만 100년 이상이 지난 현재 원기의 질량이 수십 마이크로그램(㎍) 변했다.
단위가 불안정하고, 변할 가능성이 있다는 것은 일상생활과 모든 산업 현장에서 이루어지는 측정값을 신뢰할 수 없음을 의미한다.
미터협약 가입 국가의 대표들이 참석한 이번 국제도량형총회 최종 투표에서 정회원국 만장일치 찬성으로 kg, A, K, mol 4개 기본단위의 재정의를 확정했다.
▲ 새로운 kg 정의를 확립하기 위해 표준연에서 개발 중인 키블저울 ⓒ한국표준과학연구원
플랑크 상수(h), 기본 전하(e), 볼츠만 상수(k), 아보가드로 상수(NA)라는 고정된 값의 기본상수를 기반으로 단위를 정의함으로써 안정성과 보편성이 확보된 ‘불변의 단위 정의’가 실현됐다.
일상생활에는 아무런 영향을 미치지 않지만, 불변의 단위는 미래 과학기술과 산업의 발판을 마련하는 가장 기본적인 준비이다.
위성항법시스템 GPS가 정교해진 시간 측정을 통해 탄생했듯이 앞으로 첨단기술은 극한 영역에서의 미세 오차까지 허용하지 않는 정확한 측정을 필수적으로 요구할 것이다.
표준연 박연규 물리표준본부장은 “4개 단위의 정의가 한꺼번에 바뀌는 역사상 최초의 사건”이라며 “단위를 새롭게 정의하고 구현할 수 있는 기술력의 유무가 과학기술 선진국을 좌우하는 결정적인 요소가 될 것”이라고 말했다.
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