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20일부터 킬로그램·암페어·켈빈·몰, 4개 단위에 바뀐 표준 적용

국제단위계 7개 중 4개 재정의 시행…표준연 "144년만에 처음"

머니투데이방송 소재현 기자sojh@mtn.co.kr2019/05/19 15:51



몸무게, 전류, 온도, 물질 등을 표현하는 4개 단위의 표준이 내일(20일)부터 바뀐다.

관련업계에 따르면 질량의 단위 킬로그램(㎏), 전류의 기본 단위 암페어(A), 온도 단위 켈빈(K), 물질의 양을 나타낸 몰(㏖) 등의 4개 단위에 바뀐 표준이 세계측정의날인 20일부터 적용된다.

이날부터 전 세계 산업계와 학계는 새롭게 정의된 단위를 사용해야 한다.

한국표준과학연구원(이하 표준연) 측은 “한 번에 4개 단위 정의가 바뀐 것은 도량형의 전 세계적인 통일을 처음 논의한 미터협약(1875년) 이후 144년만에 처음”이라고 설명했다.

바뀐 단위 기준은 우리 일상생활에 큰 영향을 미치지 않을 전망이다.

kg의 정의가 바뀌었다고 해도 당장 저울에 표기된 내 몸무게는 그대로라는 말이다.

하지만 마이크로 수준의 오차도 치명적인 오류로 이어질 수 있는 과학기술 분야 정부출연연구기관이나 대학·기업 연구소에는 영향을 미칠 전망이다.

독성 조절 등 초정밀 측정기술을 필요로 한 제약업계나 정밀 측정이 필요한 산업계에선 일부 설비 보완이 필요하다.

먼저 현재의 1kg은 르그랑K(Le Grand K)로 이름 붙여진 물체(원기)의 질량이 기준이다.

국제 도량학계는 1889년 백금 90%, 이리듐 10%로 구성된 높이, 지름 각각 39mm인 원기둥 모양의 원기를 1kg의 국제 기준으로 정한 뒤 유리관에 담아 파리 인근 국제도량형국(BIPM) 지하 금고에 보관해 왔는데 130년이 지난 지금 최대 100㎍(마이크로그램ㆍ100만분의 1g) 가벼워진 것으로 나타났다.

영국 런던 국립물리학연구소(NPL)은 "르그랑K를 기준으로 의약품 무게 측정 등 한층 정교한 과학 분야에서는 용인하기 힘들다"고 설명했다.

다소 모호하고 실현 불가능한 비판을 받아오던 1암페어(A) 정의는 암페어를 길이, 힘(F=MA)에 근거해 정의, 질량의 정의가 변하면 암페어의 정의도 따라서 변해야 한다는 추세를 반영했다.

전세계 표준 과학자들은 전자 1개가 갖는 전하량(기본전하(e))을 변하지 않는 상수로 고정하고 이것으로 암페어를 새롭게 정의하기로 했다.

탄소-12의 0.012kg에 있는 원자의 개수와 같은 수의 구성요소를 갖는 어떤 계의 물질량을 뜻하는 몰은 명확하지 않았던 기준을 손봤다.

과학자들은 1몰의 물질의 양에 들어있는 원자 수인 아보가드로 상수를 최대한 정확히 측정한 다음 그 수(6.022 140 76×10의 23승 mol의 마이너스1승)를 변하지 않는 상수로 고정, 몰을 정의하기로 했다.

‘열역학적 온도의 단위인 켈빈(K)은 물의 삼중점의 열역학적 온도의 273.167분의 1이다’ 온도의 기본단위인 K의 정의에는 그동안 '물'이 이용됐는데 물을 구성하는 산소와 수소가 여러가지 동위원소를 갖고 있어 상황에 따라 온도가 수십마이크로켈빈(100만분의 1K)수준으로 바뀔 수 있다는 지적이 발생했다.

이에 따라 표준을 연구하는 과학자들은 볼츠만 상수(K)를 측정한 후 그 값을 상수로 고정해 켈빈을 재정의했다.


소재현 머니투데이방송 MTN 기자

소재현기자

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산업2부 소재현 입니다. 제약바이오와 호흡합니다.

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