불변 상수 도입…물질의 양·전류·온도 단위 정의도 변경

질량의 단위 킬로그램(㎏)의 정의가 바뀐다. ​/사진=셔터스톡

질량의 단위 킬로그램(㎏)의 정의가 약 130년 만에 바뀌게 된다. 16일(한국시간) 프랑스 파리에서 열리는 제26차 국제도량형총회(CGPM)에서는 금속 블록인 국제 킬로그램 원기(原器)로 질량의 국제 표준을 정하던 것을 '플랑크상수(h)'에 의한 정의로 바꾸는 안을 의결한다.


국제 도량학계는 현재 1㎏을 '르그랑K'(Le Grand K)로 이름 붙여진 물체(원기)의 질량을 기준으로 삼고 있으며 지난 1889년 백금 90%와 이리듐 10%로 구성된 원기둥 모양의 원기를 1kg의 국제 기준으로 정한 뒤 유리관에 담아 파리 인근 국제도량형국(BIPM) 지하 금고에 보관해 왔다.

그러나 르그랑K가 처음 만들었을 때보다 최대 100㎍(마이크로그램ㆍ100만분의 1g) 가벼워진 것으로 알려지자 일각에서는 변하지 않는 상수로 질량을 새로 정의할 필요가 있다는 지적이 제기됐다. 원기에 오차가 발생하면 미세한 질량 차이로 유의미한 변화가 생기는 의약품 등 산업에서 치명적인 문제가 생길 수 있다는 것이다.

이에 도량학계는 변하는 물질 대신에 변하지 않는 수인 '상수'를 이용하기로 하고 물리상수 중 하나인 '플랑크상수'로 질량을 정의하는 안을 내놨다. 지난해 국제도량형위원회는 플랑크상수(h)를 6.62607015×10-34Js(Js는 플랑크상수의 단위)로 정의해놓았다. 결국 '1kg=르그랑K의 무게'였던 것이 ㎏과 Js의 새로운 관계로 바뀌는 셈이다.

한편 이날 총회에서는 질량뿐 아니라 물질의 양(molㆍ몰), 전류(Aㆍ암페어), 온도(Kㆍ켈빈) 단위도 질량처럼 상수인 아보가드로 상수, 기본 전하, 볼츠만 상수를 이용해 다시 정의하기로 했다. 안건이 통과되면 내년 5월20일 '세계측정의날(WMD)'부터 세계 산업계와 학계에서 새로운 기준이 적용된다

 

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