킬로그램의 역사: 르 그랑 K에서 플랑크 상수까지

킬로그램의 기원: 물 한 리터의 무게

프랑스 혁명기인 1790년대, 과학자들은 보편적이고 변하지 않는 단위 체계를 만들고자 했습니다. 그 결과, 1미터의 10분의 1을 한 변으로 하는 정육면체에 담긴 물의 무게를 1킬로그램으로 정의했습니다. 그러나 물의 밀도와 측정 조건에 따라 무게가 달라질 수 있다는 문제가 있었습니다.

르 그랑 K의 탄생

이러한 문제를 해결하기 위해 1889년, 플래티넘과 이리듐 합금으로 만든 원기둥 형태의 국제 킬로그램 원기(르 그랑 K)가 제작되었습니다. 이 원기는 프랑스 세브르에 위치한 국제도량형국(BIPM)의 삼중 유리돔 아래 보관되었으며, 전 세계 질량 측정의 기준이 되었습니다. :contentReference[oaicite:0]{index=0}

시간에 따른 변화와 우려

르 그랑 K는 매우 안정적인 물질로 만들어졌지만, 시간이 지남에 따라 미세한 질량 변화가 발견되었습니다. 약 100년 동안 원기와 그 복제본 사이에 최대 50마이크로그램의 차이가 발생한 것으로 나타났습니다. 이러한 변화는 전 세계 측정의 정확성에 영향을 미칠 수 있어 과학자들의 우려를 불러일으켰습니다. :contentReference[oaicite:1]{index=1}

플랑크 상수를 통한 재정의

이러한 문제를 해결하기 위해 과학자들은 물리 상수에 기반한 새로운 질량 정의를 모색했습니다. 2018년 11월, 국제도량형총회(CGPM)에서 킬로그램을 플랑크 상수에 기반하여 재정의하기로 결정하였으며, 이 정의는 2019년 5월 20일부터 공식적으로 시행되었습니다. :contentReference[oaicite:2]{index=2}

새로운 정의의 의미

이제 킬로그램은 물리 상수에 기반하여 정의되므로, 시간에 따른 변화 없이 언제 어디서나 동일한 기준으로 재현할 수 있습니다. 이는 과학 연구와 산업 분야에서 측정의 정확성과 일관성을 높이는 데 큰 기여를 합니다.

과학적 진보의 상징

르 그랑 K에서 플랑크 상수에 기반한 정의로의 전환은 과학이 어떻게 발전하고 있는지를 보여주는 중요한 사례입니다. 변하지 않는 자연 상수를 기준으로 삼음으로써, 우리는 더욱 정확하고 신뢰할 수 있는 측정 체계를 구축하게 되었습니다.