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[알아가지] 세계 측정의 날 기념, SI 단위 소개

 
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Updated at 2019-05-20 16:33:10


" 알아두면 (어디가서) 아는척 가능한 지식 "


 

 


사진은 공대생들이라면, 적어도 물리를 공부하는, 했던 학생이라면 친숙하게 본 단위, SI 단위입니다. 오늘 세계 측정의 날은 여러 국가의 대표들이 'm(미터)'를 1875년 5월 20일날 프랑스에 모여서 협약한 날입니다.

 

SI 단위 7명의 친구들은 다음과 같습니다.


길이의 단위 '미터(m)'

질량의 단위 '킬로그램(kg)'

시간의 단위 '초(s)'

전류의 단위 '암페어(A)'

온도의 단위 '켈빈(K)'

물질량의 단위 몰(mol)

 

광도(빛의 세기)의 단위 칸델라(cd)


이번 2019년 측정의 날은 특별합니다. 7개의 SI단위중무려 4가지 단위나 자신의 정의가 바뀌게 됩니다.


기존의 정의는 다음과 같았습니다.


1미터 = 빛이 진공에서 1/299,792,458초 동안 진행한 경로의 길이

1킬로그램 = 1901년 제정한 국제 킬로그램 원기의 질량

1초 = 온도가 0K(0켈빈)인 세슘-133 원자의 바닥 상태에 있는 두 초미세 준위 사이의 전이에 대응하는 복사선의 9,192,631,770주기의 지속 시간

1암페어 = 무한히 길고 무시할 수 있을 만큼 작은 원형 단면적을 가진 두 개의 평행한 직선 도체가 진공 중에서 1미터의 간격으로 유지될때, 두 도체 사이에 미터당 2x10-7 뉴턴의 힘을 생기게 하는 일정한 전류

1켈빈 = 물의 삼중점의 열역학적 온도의 1/273.16

1몰 = 바닥상태에서 정지해 있으며 속박되어 있지 않은 탄소-12의 0.012킬로그램에 있는 원자의 개수와 같은 수의 구성요소를 포함한 어떤 계의 몰질량

1칸델라 = 진동수 540x1012헤르츠인 단색광을 방출하는 광원의 복사도가 어떤 주아진 방향으로 스테라디안당 1/683와트일 때 이 방향에 대한 광도

 

* 스테라디안 - 입체각의 단위로 3차원 공간에서 반지름이 r인 구표면에서 r2인 면적에 해당하는 입체각

 

지금 열심히 읽으신 여러분의 표정은 이러리라고 생각합니다.

 


 

그래도 이야기는 이어집니다.


 작년 2018년 제 26차 국제도량형총회에서 4개의 기본단위를 재정의 하였습니다. 저 중에서 킬로그램, 암페어, 켈빈, 몰이 그 정의를 바꾸게 되었고 정의의 시행이 바로 오늘 5월 20일부터 시작됩니다.

바뀌는 모습은 다음과 같습니다. 기존의 복잡한 말들보다 간단한 상수 값으로 말이죠.


킬로그램은 플랑크 상수 h=6.62607004 × 10-34J*s

암페어는 기본 전하량인 1.6021773349 ×10-19 C(쿨롱)

켈빈은 볼츠만 상수인 1.380 6488 × 10−23 J·K−1

몰은 아보가드로 상수 6.02214129(27)×1023 mol−1

 

이 정의 변화의 중요한 점중 하나는 변하지 않는 값으로 결정된 '상수'로 단위가 정의된다는 점입니다. 실제 킬로그램 원기의 경우 백년이 지나가면서 그 단위의 질량이 바뀐다는 문제점이 있었습니다. 실제로 킬로그램 원기가 몇 마이크로그램이 변하였고, 이에따라 kg 정의의 변화가 필요해야했습니다. 정의 자체가 변하면 마이크로 그 이하의 단위를 쓰는 첨단과학분야는 큰 사고가 발생할 수도 있으니까요.

그리고 몰의 경우, 특정물질인 물에 의존하게 되는데 물의 삼중점은 물을 구성하는 수소와 산소의 동위원소의 비율에 따라 그 것이 달라져 불안정한 문제가 있었습니다. 또한 기존의 정의에 있는 단위 kg의 영향을 받는것도 문제였죠.마지막으로 암페어의 경우 그 전의 정의에서 무한히 길고 무시할 수 있을 만큼이라는 측정 불가능한 애매한 표현이 문제였습니다. 그리하여 애매하지 않고, 변하지 않는 상수값을 쓰게 된것입니다. 그리고 맨 위에서 보았던 그림은 7개의 SI단위와 함께 그 단위를 정의하는 기본상수를 보여줍니다. 



물론 우리 평범한 사람들은 이 질량의 재정의에 대해서 큰 영향을 받지 않을 것 입니다.

 

짤막한 글 읽어주셔서 감사합니다.

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Comments
2019-05-20 15:42:10

그냥 가만히 있어야겠다

2019-05-20 15:48:35

 SI단위계가 뭐뭐 다 이런 정도만 알고 있었지(그것도 정확히는..)

정확한 정의는 이 글을 통해 처음보는 것 같네요. 

WR
2
2019-05-20 16:35:40
농담으로 3개를 알면 일반인
4개를 알면 공대생
5개를 알면 화학-생명 전공
6개를 알면 우주공학도
7개는 관종- 이렇게 칩니다
1
2019-05-20 15:49:56

옛날에 AK 몰에서 SM cd 1kg샀다고 외운 그것이네요

2019-05-20 15:59:53

si 가 뭐의 약자일까요?

2
2019-05-20 16:27:23

스포츠.. 일러스트레이티드..?

 

문송합니다..

2
Updated at 2019-05-20 16:35:23
불어인 Système international d'unités의 약자라네요. 
2019-05-20 16:13:42

미국도 빨리 동참해라...

WR
2019-05-20 19:03:53

천문학적인 비용때문에 이제 안하는게 아니라 못하는 수준이 되어가고 있다네요..

2019-05-20 16:20:53

좋은 글 감사합니다

1
2019-05-20 16:22:20

다 읽었는데 무슨말인지 모르겠군요

2019-05-20 17:38:14

Si단위는 저렇게 정의를 위해서 노력하는데. 인치 파운드 새퀴들은 저런정의가 있기나함?

2019-05-20 22:07:22

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