킬로그램의 역사: 국제 킬로그램 원기의 흥미로운 이야기

킬로그램의 기원: 물 한 리터의 무게

프랑스 혁명기인 1795년, 과학자들은 새로운 측정 단위를 도입했습니다. 그들은 1리터의 물이 정확히 1킬로그램이 되도록 정의했죠. 이 정의는 이론적으로는 완벽했지만, 실용적인 측면에서 문제가 있었습니다. 물의 밀도는 온도와 순도에 따라 변하기 때문에, 정확한 측정을 위해서는 보다 안정적인 기준이 필요했습니다.

플래티넘-이리듐 합금으로 만든 'Le Grand K'

이러한 필요성에 따라 1889년, 프랑스 파리 근교의 세브르에 위치한 국제도량형국(BIPM)에서는 특별한 원통형 물체를 제작했습니다. 이것이 바로 국제 킬로그램 원기(IPK)로, 'Le Grand K'라는 애칭으로도 불립니다. 이 원기는 90% 플래티넘과 10% 이리듐으로 이루어진 합금으로 만들어졌으며, 높이와 지름이 각각 약 39mm인 원통형입니다. 이 합금은 산화에 강하고 밀도가 높으며, 전기 및 열 전도성이 우수하여 측정 표준으로서 이상적인 특성을 지니고 있습니다. 이 원기는 전 세계 질량 측정의 기준이 되었습니다.

시간에 따른 미세한 변화와 그 영향

그러나 약 130년 동안, 이 원기의 질량이 미세하게 변하고 있다는 것이 밝혀졌습니다. 원기와 그 복제본 사이에 최대 50마이크로그램의 차이가 발생한 것이죠. 이러한 변화의 원인은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 표면 오염이나 물리적 손상 등이 원인으로 추정됩니다. 이러한 미세한 변화는 과학계에 큰 영향을 미쳤습니다.

2019년: 플랑크 상수를 기반으로 한 새로운 정의

이러한 문제를 해결하기 위해, 2019년 5월 20일부터 킬로그램은 플랑크 상수(h)를 기반으로 재정의되었습니다. 이제 킬로그램은 물리학의 기본 상수를 통해 정의되며, 이는 시간과 장소에 관계없이 일관된 질량 측정을 가능하게 합니다. 이러한 변화는 과학 기술의 발전에 큰 역할을 했습니다.

역사의 한 페이지를 장식한 'Le Grand K'

비록 현재는 더 이상 공식적인 질량 단위의 기준이 아니지만, 'Le Grand K'는 과학 역사에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 이 작은 금속 원통은 과학자들의 끊임없는 노력과 혁신을 상징하며, 측정의 정확성과 신뢰성을 향한 인간의 열망을 보여줍니다. 이러한 역사는 과학 발전의 중요한 이정표로 남아 있습니다.