‘킬로그램(kg)’ 정의, 130년 만에 바뀐다

국제연구팀, 양자역학 상수 이용해 새로운 기준 마련

새 기준, 기존보다 오차 훨씬 낮아 정교...내년에 채택 될 듯

파리 국제도량형국에 보관돼 있는 ‘국제킬로그램 원기’ 복제품[NHK캡처] /연합뉴스

질량을 재는 단위인 “킬로그램(㎏)”의 정의가 130여년 만에 개정될 것으로 보인다. 국제연구팀이 “양자역학”의 상수(常數)를 이용해 킬로그램의 새로운 기준을 만드는 데 성공했다.

26일(현지시간) NHK에 따르면 일본 산업기술종합연구소를 비롯, 5개국 과학자들로 구성된 국제연구팀은 양자역학 상수를 이용해 ㎏의 새로운 기준을 만드는 데 성공했다. 무게를 재는 단위인 킬로그램은 1889년 표준 저울추 “국제 킬로그램 원기(原器)”를 1㎏으로 삼는다고 정의했으나 때가 끼는 등 극히 미세한 질량변화가 일어났다.

국제연구팀은 원자 등 극히 작은 물질을 다루는 양자역학의 상수인 “플랑크 상수(Planck constant)”를 이용해 킬로그램의 정의를 재검토하는 연구를 추진, 원자와 원자간 거리를 레이저 등으로 정밀 측정해 무게 1㎏짜리 규소 구체(球體)를 만들었다. 플랑크 정수는 1900년 독일 물리학자 막스 플랑크(Max Planck)가 발견한 상수로 양자론을 특징짓는 기본 정수(定數)이며 기호는 h다.



새 기준은 기존 킬로그램의 오차 1억분의 5보다 훨씬 낮은 1억분의 2.4 이하의 오차를 보이는 등 훨씬 정교하다. 따라서 내년 11월에 열릴 관련 국제기구 회의에서 킬로그램의 정의가 130여 년 만에 바뀔 것으로 예상된다.

후지이 겐이치(藤井賢一) 산업기술종합연구소 수석연구원은 “세계 공통단위의 정의에 일본이 처음 공헌할 수 있게 돼 기쁘다”면서 “신약 개발 등 미세한 질량 측정분야에 도움이 될 것”이라고 밝혔다. /임우철 인턴기자 [e-mail]