무게의 종말: 새롭게 정의된 킬로그램
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무게의 종말: 새롭게 정의된 킬로그램
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  • 승인 2019.02.07 14:00
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미국 국립 표준 기술원이 보관하고 있는 0.5kg짜리 표준.
미국 국립표준기술원이 보관하고 있는 0.5kg짜리 표준.

킬로그램 단위는 다른 여러 표준 단위와 함께 국제 도량 형국에 의해 다시 정의되고 있습니다.

 

미국 국립표준기술원이 보관하고 있는 0.5kg짜리 표준. 1kg은 어느 정도의 무게일까요? 간단한 질문이지만 답변하긴 결코 쉽지 않을 것입니다. 이 질문에 대한 답변은 지난 1세기 동안 동일했습니다. 허나, 2019년 5월이 되면 달라질 예정입니다. 현재 1kg의 기준은 파리의 금고에 보관된 금속 덩어리입니다. 공식적으로는 국제 킬로그램 원기(IPK)라고 하며, 르그랑 K라는 별칭을 가지고 있는 이 금속은 백금 및 이리듐으로 만들어진 원통 모양의 합금입니다. 1889년 프랑스의 국제 도량 형국이 공식적으로 승인한 이 후, 프랑스는 1kg을 정의하고 있는 르그랑 K를 자국에 보관했습니다. 프랑스뿐만 아니라 다른 국가도 복제품을 보관하고 있습니다. 영국의 경우 복제품을 테딩턴의 국립물리학연구소에서 관리하고 있습니다.

 

미터법이 만들어지기 전까지 무게와 측정 방식은 국가마다, 심지어 국가 내에서도 다양하게 존재했습니다. 그러나 프랑스 대혁명 이후 보편적인 표준을 만들고자 하는 움직임이 가속화됐습니다. 결국 최초의 물리적인 기준이 확립되었고, 이러한 흐름 속에서 르그랑 K도 만들어졌습니다. 시간이 지나면서 과학자들은 이러한 기준을 좀 더 견고한 개념으로 대체하였으며, 현재 킬로그램이 남아있는 상태입니다.

 

수십 년 동안 계랑학자들(측정학을 전문으로 하는 과학자들)은 대기의 조건 때문에 르그랑 K의 질량이 변화했다는 사실을 알고 있었습니다. 물리적인 물체가 기준이 된 순간, 절대적이어야 할 기준은 환경에 영향을 받을 수밖에 없습니다. 공기 중의 오염원은 금속과 결합하여 무게를 증가시킬 수 있으며, 반대로 취급으로 인한 마모 현상 때문에 질량이 감소할 수 있습니다. 40년 주기로 과학자들은 국제 킬로그램 원기를 다른 복제품들과 비교했는데, 현재 복제품의 무게는 르그랑 K에 비해 수십 마이크로그램(100만분의 1g)만큼 무게가 더 나가는 상태입니다. 복제품이 원본보다 무게가 더 나간다는 말은 곧 원본인 르그랑K가 100년 이상 세월이 흐르면서 처음 만들었을 때보다 최대 100마이크로그램 가벼워졌다는 말이기도 합니다.

 

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