우리는 1kg이 얼마의 무게인지 어떻게 아는걸까?

고대 이집트에는 큐빗이라는 단위를 길이를 재는데에 사용했어. 근데 이 1 큐빗의 기준이 죶같았던게 집권중인 파라오의 팔길이를 1 큐빗으로 정했어. 1큐빗이 얼마나 긴 건지는 왕조에 따라 바뀌었지

우리 일상속에서 언제나 사용하는 단위인 킬로그램 그런데 1킬로그램이 정확히 얼마인지는 도대체 누가 정한거고 뭘 근거로 정했기에 1킬로그램은 세월이 지나도 언제나 그대로 정확히 1킬로그램이 있는걸까? 

한창 산업혁명이 일어나고 과학 공업이 발전하던 18세기 유럽에서는 과학 발전을 위해 국가간 과학 교류를 하고 학회도 열고 그랬는데 나라마다 도량형이 달라서 논문 토론하기 전에 도량형 계산을 먼저 했어야 했었어 

그래서 물리학에서 유명한 앙투안 라부아지에 아재가 도량형을 통일하고자 국제 단위계 (SI단위)라는 것을 개발해냈는데 그 중 물건의 무게를 나타나는 단위를 처음으로 프랑스식 단위 '그라브(Grave)' 로 통일하자고 하였어. 

그러면서 정확하게 1 그라브는  0도에서 0.1 세제곱미터의 물의 무게라고 정하였어. 다른말로는 1리터의 물이 1 그라브 라는거지.

하지만 타이밍이 굉장히 안좋았어 이때 프랑스 혁명이 발생했고 귀족들 머가리가 싹다 잘려나갔지. 그라브:Grave 라는 단어는 라틴어 Gravitas:중력 에서 온 단어이지만 프랑스 시민들이 보기에는 프랑스 귀족을 의미하는 그라브:Graf 라는 단어와 매우 흡사했고...평등 정신에 깃든 군중은 중력이라는 무게 단위에 귀족스러운 이름을 주면 안된다면서 이름을 바꿔야 한다 했지 

공교롭게도 이때 라부아지에는 혁명에 휘말려 단두대에 처형을 당하고 말아. 물론 단위 이름이 귀족스럽다는 똥같은 이유는 아니지만 귀족으로서 세금징수를 하고 다녔기 때문에... 

어찌되었던간에 혁명이후에 세워진 프랑스 공화국은 '그라브' 단위가 너무 크다고 생각해서 그 1000분의 1에 해당하는 '그램:gramme' 단위를 만들어 냈어. 그런데 곧 다시 1 그램 단위는 너무 작다는것을 깨닫고 그라브 단위를 다시 쓸려고 하는데 앞서 말했다시피 혁명정부는 불평등한 귀족 느낌의 이름을 가진 단위는 쓸 수가 없잖아? 그래서 1000개의 그램을 의미하는 '킬로그램' 단위가 등장하게 된거야. (킬로 = 1천)

이런 해프닝 때문에 6개의 국제 단위중에서 키로그램만 '킬로' 라는 규격 명사를 가지게 되었지. 다른 단위는 미터, 초, 암페어 등 고유명사인데 말이야. 

그런 해프닝을 뒤로하고 1799년 국제 학회는 킬로그램 단위를 더 정확하게 측정하기 위해 1 킬로그램을 섭씨 4도에서 1리터의 물의 무게 라고 다시 정의하였어. 왜냐하면 4도에서 물 분자가 가장 밀집한 것으로 관찰되었기 때문이야.

그런데 너희들도 알듯이 물이란게 썩 안정적인 물건은 아니야. 가만히 냅둬도 알아서 증발해버리고 물 분자사이사이에 공간도 많고 그래서 물을 기반으로 1kg을 정의하면 파라오의 팔꿈치에 따라 1 큐빗 단위가 바뀌듯 결국 언젠가는 1kg 단위도 바뀔거란 말이야. 

그래서 곧 학회는 '킬로그램' 이라는 물건을 만들었어. 이 쇳덩이는 백금으로 만들어지고 4도에서 1리터의 물과 같은 무게를 가졌지. 그리고 이제부터 1 킬로그램은 더 이상 물의 부피같은걸로 계산되는게 아니고 이 쇳덩이 그 자체가 되었어. 이 쇳덩이의 무게가 곧 전 세계에서 사용하는 1 킬로그램의 지표인거야. 

1889년에 이 '킬로그램'은 훨씬 더 안정적인 백금-이리듐 합금 실린더로 제작되었고 "국제 프로토타입 킬로그램" 이란 이름을 받았지 그리고 2017년 지금까지도 이 쇳덩이가 우리 일상에 쓰는 1kg을 정의하고 있어.

이 '킬로그램'은 3개의 진공관 속에 포장되고 다른 6개의 킬로그램들과 함께 기온 조절이된 3중 보안의 금고 안에 보관되어 

프랑스 파리 외곽의 국제 도량형국 지하에 보관되어있지. 만약에 일게이 하나가 이 금고를 털고 들어가서 기온을 조금이라도 바꾸면 전 세계의 1kg단위가 바껴버리는거야.

근데 만약에 이렇게 철저히 관리된 킬로그램들의 질량이 100년 넘게 지난 지금 변해있다면? 이 '킬로그램'들은 40개의 복제품이 제작되어 전 세계로 보내졌고 똑같이 관리되었어. 물론 각각의 '킬로그램'마다 오차는 있었지만 그 오차마저도 철저히 기록되었지.

'그런데 말입니다...' 1948년에 이 40개의 복제품을 다시 프랑스로 불러와서 무게를 다시 재보니까 아니 시발 진짜로 무게가 달라진거야 

마이크로그램 규모의 차이지만 1948년과 1990년에 측정했을때 분명 이 킬로그램들은 무게가 불규칙하게 바뀌어 있었어. 최대 50 마이크로 그램의 차이가 나는데 이건 지문 한점보다 안되는 차이이긴 해. 물론 실제 측정 전에 굉장히 정밀한 세척작업이 이루어졌기 때문에 100년 사이에 어떤 일게이가 진짜 저 킬로그램들을 만져서 차이가 나는건 아니야. 결국 진짜로 킬로그램들의 상태 자체가 바뀌었다는 것이었고 백금-이리듐 합금도 불안정하다는걸 알게 되었어.