킬로그램의 역사: 르 그랑 K에서 플랑크 상수까지

킬로그램의 기원: 물 한 리터의 무게

18세기 프랑스 혁명 시기, 과학자들은 보편적이고 변하지 않는 측정 단위를 만들고자 했습니다. 그 결과, 1미터는 북극에서 적도까지의 거리의 1천만 분의 1로 정의되었고, 1킬로그램은 1리터(1입방 데시미터)의 물의 질량으로 정해졌습니다. 이러한 정의는 자연에 기반을 두어 누구나 동일하게 재현할 수 있도록 고안되었습니다.

르 그랑 K의 탄생

하지만 물의 질량을 정확하게 측정하는 것은 실용적이지 않았습니다. 따라서 1889년, 국제 도량형국(BIPM)은 플래티넘 90%와 이리듐 10%로 이루어진 원기둥 형태의 국제 킬로그램 원기(르 그랑 K)를 제작하여 1킬로그램의 표준으로 삼았습니다. 이 원기는 프랑스 세브르에 위치한 BIPM의 삼중 유리 돔 아래 보관되었으며, 전 세계의 질량 측정이 이 원기를 기준으로 이루어졌습니다. :contentReference[oaicite:0]{index=0}

원기의 변동과 새로운 정의의 필요성

시간이 흐르면서 르 그랑 K와 그 복제본 사이에 미세한 질량 차이가 발생한다는 것이 밝혀졌습니다. 이는 물리적 원기를 기준으로 삼는 것의 한계를 드러냈습니다. 과학자들은 보다 안정적이고 재현 가능한 질량 단위의 정의를 찾기 시작했습니다. :contentReference[oaicite:1]{index=1}

플랑크 상수를 통한 재정의

2018년 11월 16일, 국제 도량형 총회(CGPM)에서 킬로그램을 플랑크 상수(h)를 기반으로 재정의하기로 결정했습니다. 플랑크 상수는 양자 물리학에서 중요한 값으로, 자연계의 불변 상수입니다. 이 새로운 정의는 2019년 5월 20일부터 공식적으로 시행되었으며, 이를 통해 킬로그램은 물리적 원기 대신 자연 상수를 기반으로 한 단위로 거듭나게 되었습니다. :contentReference[oaicite:2]{index=2}

킬로그램 재정의의 의미

이러한 변화는 과학과 산업 분야에서 측정의 정확성과 일관성을 높이는 데 기여했습니다. 특히, 미세한 질량 측정이 필요한 분야에서 더욱 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있게 되었습니다. 또한, 물리적 원기의 손상이나 변질에 대한 우려 없이, 전 세계 어디서나 동일한 기준으로 질량을 측정할 수 있게 되었습니다.

과학의 진보와 단위의 발전

킬로그램의 재정의는 과학이 자연의 근본적인 원리를 탐구하고, 이를 우리의 일상생활에 적용하는 방식의 변화를 보여줍니다. 물리적 객체에서 벗어나 자연 상수를 기반으로 한 단위 체계는 미래의 기술 발전과 연구에 더욱 견고한 토대를 제공할 것입니다.