김만기 입력 2019.02.03. 07:58

전세계가 올해 5월 20일부터는 새롭게 정의된 4개의 표준단위를 사용하게 된다.

■작년 세계가 국제표준단위 재정의 지난해 11월 16일 프랑스 베르사유에서 개최된 제26차 국제도량형총회에서 국제단위계(SI, The International System of Units)중 4개인 킬로그램(㎏), 암페어(A), 켈빈(K), 몰(㏖)의 재정의가 공식적으로 의결했다.

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국제단위계(SI, The International System of Units)란 미터법을 기준으로 확립한 도량형 체계로 초(s, 시간), 미터(m, 길이), 킬로그램(㎏, 질량), 암페어(A, 전류), 켈빈(K, 온도), 몰(㏖, 물질의 양), 칸델라(㏅, 광도)가 SI를 구성하는 기본단위에 해당한다.

국제단위계(SI, The International System of Units)란 미터법을 기준으로 확립한 도량형 체계로 초(s, 시간), 미터(m, 길이), 킬로그램(㎏, 질량), 암페어(A, 전류), 켈빈(K, 온도), 몰(㏖, 물질의 양), 칸델라(㏅, 광도)가 SI를 구성하는 기본단위에 해당한다.
전세계가 올해 5월 20일부터는 새롭게 정의된 4개의 표준단위를 사용하게 된다. 앞으로 100일 남짓 남았다. 전세계 4개 단위의 정의가 한꺼번에 바뀌는 역사상 최초의 사건이다. 우선 이 사건을 자세히 알아보자.

■작년 세계가 국제표준단위 재정의
지난해 11월 16일 프랑스 베르사유에서 개최된 제26차 국제도량형총회에서 국제단위계(SI, The International System of Units)중 4개인 킬로그램(㎏), 암페어(A), 켈빈(K), 몰(㏖)의 재정의가 공식적으로 의결했다.

국제단위계란 미터법을 기준으로 확립한 도량형 체계로 초(s, 시간), 미터(m, 길이), 킬로그램(㎏, 질량), 암페어(A, 전류), 켈빈(K, 온도), 몰(㏖, 물질의 양), 칸델라(㏅, 광도)가 SI를 구성하는 기본단위에 해당한다.

이 SI는 최고 수준의 과학기술로 규정돼 1960년 국제도량형총회에서 국제표준으로 채택한 오늘날의 단위체계다. SI는 현재 미국, 미얀마, 라이베리아를 제외한 전 세계 모든 국가에서 법정단위로 채택하고 있다.

SI의 궁극적 목표는 불변의 기준이 되는 것이었다. 그러나 이 4개 단위들은 사실 안정적이지 못했다.

1889년 만들어진 국제킬로그램원기. 백금90%·이리듐 10% 합금으로 제작해 1889년 제1차 국제도량형총회에서 승인한 ㎏의 국제표준. 100년 동안 5마이크로그램(5x10^(-8))의 변화가 발생했다. 표면 오염물질 축적·산화 혹은 탄화가 원인이었다. 사진=한국표준과학연구원

1889년 만들어진 국제킬로그램원기. 백금90%·이리듐 10% 합금으로 제작해 1889년 제1차 국제도량형총회에서 승인한 ㎏의 국제표준. 100년 동안 5마이크로그램(5x10^(-8))의 변화가 발생했다. 표면 오염물질 축적·산화 혹은 탄화가 원인이었다. 사진=한국표준과학연구원
예를들어 킬로그램은 1889년에 백금과 이리듐 합금으로 만든 '국제킬로그램원기'의 질량으로 정의돼 왔다. 하지만 100년 이상이 지난 지금, 이 원기의 질량이 수십 마이크로그램(㎍) 변했다는 사실이 밝혀졌다. 단위가 불안정하고, 변할 가능성이 있다는 것은 일상생활과 모든 산업 현장에서 이뤄지는 측정값을 신뢰할 수 없게 된다는 것을 의미한다.

핵심은 7개 기본단위의 정의에 변할 수 있는 물질이 아닌 기본상수를 활용한다는 것이다. 플랑크 상수(h), 기본 전하(e), 볼츠만 상수(k), 아보가드로 상수(NA)라는 고정된 값의 기본상수를 기반으로 단위를 정의함으로써 안정성과 보편성이 확보된 '불변의 단위 정의'가 실현됐다.

지난해 한국표준과학연구원 박연규 물리표준본부장은 "4개 단위의 정의가 한꺼번에 바뀌는 역사상 최초의 사건"이라고 말했다. 그는 이어 "단위를 새롭게 정의하고 구현할 수 있는 기술력의 유무가 과학기술 선진국을 좌우하는 결정적인 요소가 될 것"이라고 의미를 부여했다.

■변화를 느끼지 못하는 변화
그럼에도 전문가들은 일반 사람들의 일상에서는 거의 변화를 느끼지 못한다고 말한다. 기준 변화가 100여일 밖에 남지 않은 현재 정말 미세한 변화에도 민감한 반도체나 바이오 관련 기업은 문제가 없을까.

표준과학연구원는 지난달 28일 "아직까지 해당 기업들의 문의나 새로운 표준기준을 맞추기 위한 움직임은 없다"고 전했다. 새로 정의된 표준은 극히 미세한 변화로 일상에서는 느끼지 못한다는 것이다.

그럼에도 불구하고 우리가 체감할 수 있는 가장 큰 변화는 바로 중고등학교 교과서다. 교육부는 지난달 28일 2020년 교육과정 개정을 통해 새로운 단위의 정의가 교과서에 반영된다고 했다.

과학자들은 이 불변의 단위가 미래 과학기술과 산업의 발판을 마련하는 가장 기본적인 준비라고 말한다. 위성항법시스템(GPS)이 정교해진 시간 측정을 통해 탄생했듯이 앞으로 첨단기술은 극한 영역에서의 미세한 오차까지 허용하지 않는 정확한 측정을 필수적으로 요구할 것이다.

한국표준과학연구원에서 개발중인 키블저울. 한국은 키블저울을 보유한 6개국중 하나다. 양팔 저울 한 쪽에 1㎏ 원기를 설치하고 다른 쪽에는 자기력을 발생시키는 코일을 설치한다. 자기력이 저울을 평형상태로 바꿀 때, 코일에 흘려 보낸 전류·자기장의 세기를 측정해 소수점 아래 여덟째 자리까지 정확한 '플랑크 상수'를 도출할 수 있다. 사진=한국표준과학연구원

한국표준과학연구원에서 개발중인 키블저울. 한국은 키블저울을 보유한 6개국중 하나다. 양팔 저울 한 쪽에 1㎏ 원기를 설치하고 다른 쪽에는 자기력을 발생시키는 코일을 설치한다. 자기력이 저울을 평형상태로 바꿀 때, 코일에 흘려 보낸 전류·자기장의 세기를 측정해 소수점 아래 여덟째 자리까지 정확한 '플랑크 상수'를 도출할 수 있다. 사진=한국표준과학연구원 

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기업의 매장 이미지 통일화 작업. 즉 매장마다 간판이나 내부 장식, 진열방법, 조명 등을 통일 또는 규격화 함으로써 소비자의 구매욕구를 불러 일으키는 전략이다. SI는 기업 이미지 통일화 작업(corporation identity ; CI)이나 브랜드 통일화 작업(brand identity ; BI)과 비슷한 면이 있으나 CI는 기업의 심벌마크, 로고타입, 심벌색상 등을 일치시켜 이상적인 기업 이미지를 부각함으로써 새로운 기업이념 확립과 사업영역 확대, 조직과 기업문화 혁신 등을 꾀하는 경영전략방법으로 SI보다 상위개념이다. 그리고 BI는 코카콜라처럼 고유의 브랜드마다 전략적 이미지를 만들어내는 판매전략으로 SI와 동등한 수준의 개념이다.

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monarch@fnnews.com 김만기 기자