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킬로그램의 탄생과 국제 원기
19세기 후반, 과학자들은 측정 단위를 표준화하려는 노력을 기울였습니다. 특히 질량의 단위인 킬로그램은 정확한 기준이 필요했습니다. 이에 따라 1889년, 프랑스 파리 근교의 세브르에 위치한 국제도량형국(BIPM)에서 '국제 킬로그램 원기(International Prototype of the Kilogram, IPK)'를 제작하였습니다. 이 원기는 90%의 백금과 10%의 이리듐으로 이루어진 합금으로, 높이와 지름이 각각 약 39mm인 원기둥 형태였습니다. 이러한 디자인은 표면적을 최소화하여 외부 오염을 방지하기 위한 것이었습니다. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
'르 그랑 K'의 역할과 문제점
이 원기는 '르 그랑 K(Le Grand K)'라는 애칭으로 불리며, 전 세계 질량 측정의 기준이 되었습니다. 각국은 이 원기의 복제본을 제작하여 자국의 표준으로 삼았으며, 약 40년마다 국제 원기와의 비교를 통해 정확성을 유지하였습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 원기와 그 복제본 사이에 미세한 질량 차이가 발생하는 문제가 드러났습니다. 이는 원기의 표면 오염이나 마모 등 다양한 요인에 의해 발생한 것으로 추정되며, 이러한 변화는 과학적 측정의 정확성에 영향을 미칠 수 있었습니다. :contentReference[oaicite:1]{index=1}
플랑크 상수를 통한 재정의
이러한 문제를 해결하기 위해 과학자들은 물리 상수에 기반한 새로운 질량 정의를 모색하였습니다. 그 결과, 2018년 제26차 국제도량형총회(CGPM)에서 킬로그램을 플랑크 상수(h)를 기반으로 재정의하는 안이 채택되었으며, 이는 2019년 5월 20일부터 공식적으로 시행되었습니다. 이 새로운 정의에 따라 킬로그램은 물리 상수에 기반한 단위로서, 시간이나 장소에 관계없이 일정한 값을 유지하게 되었습니다. :contentReference[oaicite:2]{index=2}
과학적 측정의 새로운 시대
이러한 변화는 과학적 측정의 정확성과 안정성을 크게 향상시켰습니다. 특히, 나노기술, 약학 등 정밀한 질량 측정이 필요한 분야에서 그 중요성이 더욱 부각됩니다. 또한, 자연 상수에 기반한 단위 정의는 향후 과학 기술의 발전에도 유연하게 대응할 수 있는 기반을 마련하였습니다. :contentReference[oaicite:3]{index=3}
결론
'르 그랑 K'에서 플랑크 상수에 이르기까지, 킬로그램의 정의는 과학 기술의 발전과 함께 진화해 왔습니다. 이러한 변화는 인류가 자연의 법칙을 이해하고 활용하는 데 있어 중요한 이정표로 남을 것입니다.