킬로그램의 역사: 르 그랑 K에서 플랑크 상수까지

킬로그램의 기원과 르 그랑 K

현대의 킬로그램은 계몽주의 시대와 프랑스 혁명기에 탄생했습니다. 1795년, 프랑스는 순수한 물 1리터(1입방 데시미터)의 질량을 1킬로그램으로 정의했습니다. 그러나 물을 기준으로 한 질량 측정은 실용적이지 않았기에, 1799년에는 백금으로 만든 '킬로그램 원기(Kilogramme des Archives)'를 제작하여 표준으로 삼았습니다. 이후 1889년, 백금 90%와 이리듐 10%로 구성된 새로운 국제 킬로그램 원기(IPK), 일명 '르 그랑 K(Le Grand K)'가 도입되어 2019년까지 질량의 표준으로 사용되었습니다. :contentReference[oaicite:0]{index=0}

르 그랑 K의 특징과 보관

르 그랑 K는 높이와 지름이 각각 약 39mm인 원통형으로, 프랑스 세브르에 위치한 국제도량형국(BIPM)의 엄격한 환경에서 보관되었습니다. 이 원기는 삼중 유리 돔 아래에 보관되었으며, 접근하기 위해서는 세 개의 독립된 열쇠가 필요했습니다. :contentReference[oaicite:1]{index=1} 이처럼 철저한 보관에도 불구하고, 르 그랑 K의 질량이 미세하게 변동한다는 우려가 제기되었습니다. :contentReference[oaicite:2]{index=2}

질량 정의의 변화: 플랑크 상수를 기반으로

르 그랑 K의 미세한 질량 변화와 물리적 원기에 의존하는 한계를 극복하기 위해, 과학자들은 자연 상수를 기반으로 한 새로운 질량 정의를 모색했습니다. 2018년 11월, 국제도량형총회(CGPM)는 킬로그램을 플랑크 상수(h)의 고정된 값(6.62607015 × 10^-34 Js)을 기반으로 재정의하기로 결정했습니다. 이 새로운 정의는 2019년 5월 20일부터 공식적으로 시행되어, 킬로그램의 정의가 물리적 원기에서 벗어나 자연 상수에 기반을 두게 되었습니다. :contentReference[oaicite:3]{index=3}

새로운 정의의 의의

플랑크 상수를 기반으로 한 킬로그램의 재정의는 측정의 정확성과 안정성을 향상시켰습니다. 이제 질량 측정은 물리적 원기의 변화에 영향을 받지 않으며, 전 세계 어디서나 동일한 기준으로 재현할 수 있게 되었습니다. 이는 과학 연구와 산업 분야에서 더욱 신뢰성 있는 측정을 가능하게 하여, 기술 발전에 큰 기여를 하고 있습니다. :contentReference[oaicite:4]{index=4}

르 그랑 K의 유산

비록 르 그랑 K는 공식적인 질량 표준으로서의 역할을 마쳤지만, 과학 역사에서 그 중요성은 여전히 남아 있습니다. 130년 이상 전 세계 질량 측정의 기준이 되었던 르 그랑 K는 측정 과학의 발전과 표준화의 상징으로 기억될 것입니다. :contentReference[oaicite:5]{index=5}