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국제단위계 - 명칭에 거물 과학자 이름이 목록

조회 : 2980 | 2012-10-23

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이번에는 과거에 살았던 위인을 현대로 모셔오려 합니다. 다케베 준이치 시간여행자가 과학자들의 수많은 연구 결과로 태어난 ‘단위’에게 인터뷰를 청합니다. 자 그럼, 시공간을 넘어 수수께끼 같은 단위와 만나볼까요?

 

세계에서 통용되는 기준 국제단위계(SI)가 채택된 지 50년이 되었습니다. 길이를 나타내는 미터(m)나 질량을 나타내는 킬로그램(kg) 등의 기본단위가 어느 정도 자리 잡혔지만, 미국 등에서는 마일(길이)이나, 파운드(무게)가 여전히 사용되고 있어 단위를 국제통일하는 것은 여전히 어렵게 느껴집니다.

 

단위 명칭에는 과학책에 나오는 유명 과학자의 이름들이 수두룩한데요. 최근 반세기 동안, 새롭게 등장한 이름이 있는 반면, 사라져 간 거물급도 있답니다. 이번에는 힘의 단위 뉴턴(N)과 압력의 단위 파스칼(Pa)로 국제단위계에서 갑자기 유명인사가 되신 두 분께 시간여행을 부탁해 보았습니다. 아직 단위가 정리되지 않은 지구를 피해 21세기 달 표면에서 만나기로 약속을 잡았죠.

 

 

 

뉴턴과 파스칼에게 묻다

 

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아이작 뉴턴

 

다케베 : 뉴턴 씨, 처음 뵙겠습니다. 1993년 성립한 일본의 새 계량법에서 힘의 단위로 국제단위계의 「뉴턴」을 채택하고 1999년 10월 이후「키로그램중(kgw)」을 사용하지 않게 되었습니다.  어떻게 생각하시는지요?
뉴턴 : 고맙게 생각합니다만, 조금 늦은 감이 있네요. 우리 명칭은 1948년 국제도량형총회에서 도입되었는데 역시 모두들 지구의 중력에 매여있었군요.
다케베 : 그게 무슨 말씀이신지…?
뉴턴 : 당신이 데려 온 그 검은 개의 질량이 30kg이라 한다면, 지구 상에서 안고 있던 손에 3kgw의 힘이 들어가지요. 지구가 개에게 인력을 미치고 있기 때문이지요. 그것을 「무게」라고 부릅니다. 그런데, 여기서 안아보시죠. 달의 인력은 지구의 6분의 1정도기 때문에 질량은 같지만, 손에 들어가는 힘은 5kgw가 됩니다. 가볍게 느껴지는 이유지요. 1kgw란, 1kg의 물체에 작용하는 약 9.8m/s2의 가속도를 주는 힘으로, 질량과 무게(힘)의 수치가 일치하는 것은 지구상에서나 가능한 것입니다.
다케베 : 뉴턴이란 단위가 우주시대에 어울린다고 생각하시나요?
뉴턴 : 그렇습니다. 1N은 질량 1KG의 물체에 1 m/s2의 가속도를 준 힘으로 정의되고 있기 때문에 지구도 달도 관계가 없죠. 외계인도 알기 쉬울 것입니다. 안고 있던 레오가 가져온 힘(무게)은, 지구상에서는 294(30 x 9.8)N, 달 표면에서는 그 6분의 1인 49N이 됩니다. 그런데 초속 1m초로  수평으로 달려오는 레오를 1초에 멈추게 할 때(속도를 0으로 할 때)손에 드는 힘은, 지구상에서도 달 표면에서도 변함없이 30N이 되는 것이죠.
다케베 : 파스칼씨, 달의 감상은 어떠신지요?
파스칼 : 달에는 공기가 없기 때문에 기압도 없어, 제 분야는 아닌 것 같군요. 하지만 국제단위계의 단위에서는 1Pa는 1m2당 1N의 압력이라고 한 점에서, 뉴턴씨과 가까워져 기쁘군요. 앞서 레오를 면적 100cm2의 손바닥으로 받았다고 한다면, 걸리는 압력은 3000 Pa이 됩니다.
다케베 : 국제단위계가 Pa단위를 채택한 것이 1971년이니까, 뉴턴에 뒤를 이어 채택된 것인데요. 어떻게 생각하시는지요?
파스칼 : 그야 어쩔 수 없지요. 기압 단위에서는 바(bar)가 판을 치고 있었으니까요. 겨우, 일기예보가, 밀리바로 바뀌고, Pa의 100배인 헥토파스칼(hPa)이 되었지요. 문제는 혈압의 단위입니다. 지금도 mm수은주(1mmHg= 133.3Pa)의 사용이 용인되고 있죠. 이것은 언제쯤 헥토파스칼(hPa)이 되려나…
뉴턴 : 그러한 예외는 허용될지도 모르지만, 곤란한 것은 미국과 영국이 고집스럽게 이어가고 있는 야드와 파운드 법입니다. 미터법과의 계산실수로 화성탐사선이 허사가 되었다는 이야기를 들은 적이 있습니다. 국제단위계의 앞날이 여전히 멀게 느껴지는 군요……

 

 

은퇴한 과학자로부터 한마디

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마리 퀴리

국제단위계에서 제외되어, 단위명에서 사라져 간 과학자들과 시공을 넘어 나눈 이야기들을 소개합니다.

 

퀴리부인 : 방사능 단위로, 오랜 기간 퀴리(Ci)가 널리 사용되었죠. 기원을 말하자면, 1g의 라듐이 가진 방사능으로, 정확히는 원자핵이 매초 370억 개 붕괴할 때의 방사능을 말합니다. 너무도 강하기 때문에 마이크로(100만분의 1)나 피코(1조분의 1)를 앞에 붙여 사용되어 왔습니다. 나와 같은 연배에 노벨 물리학상을 수상한 베크렐씨에게 1Ci= 370억 Bq 로 계승되는 것에는 대찬성입니다. 1Ci 의 방사능이 상당히 위험하다는 사실을 안다면 실험 중에 좀 더 조심할 테니까요.

 

가우스: 자장의 강도를 나타내는 자속 밀도의 단위 가우스(G)로서 선배 쪽에는 친숙하겠지만, cm, g을 사용하는 단위계(CGS단위)에서 m, kg의 MKSA단위계로의 이행은 시대의 흐름이기 때문에 1만 배의 테슬라(T)가 되는 것은 어쩔 수 없지요.

 

토리첼리: 압력단위 토르(Torr)는 제 것이라 알려져 있습니까? 대기압 연구에 있어서는 파스칼을 앞질렀다고 생각하지만, 그가 이론적으로나 실험적으로 압력연구를 완성했기 때문에 압력단위의 통일에는 Pa가 어울린다고 생각합니다.

 

- 발행인 : 일본 독립행정법인 과학기술진흥기구
- 출처 : Science Window / 2010년 6, 7월 (통권 33호)

 

 

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