국제연구팀, 양자역학 상수 이용 새 기준 제작 오차 1억 분의 5에서 1억분의 2.4로 향상… 내년 11월 국제회의서 개정 전망

질량을 재는 단위인 “킬로그램(㎏)”의 정의가 130여년 만에 개정될 것으로 보인다. 국제연구팀이 “양자역학”의 상수(常數)를 이용해 킬로그램의 새로운 기준을 만드는 데 성공했기 때문이다. 양자역학 상수를 이용해 만든 기준은 기존 ㎏의 오차범위 1억분의 5를 1억분의 2.4 이하로 축소, 정밀도를 한층 높였다.

NHK에 따르면 일본 산업기술종합연구소를 비롯, 5개국 과학자들로 구성된 국제연구팀은 양자역학 상수를 이용해 ㎏의 새로운 기준을 만드는 데 성공했다고 25일 발표했다.

무게를 재는 단위인 킬로그램은 1889년 이래 프랑스 파리 국제도량형국에 보관돼 있는 표준 저울추 “국제 킬로그램 원기(原器)”를 1㎏으로 삼는다고 정의해 왔으나 표면에 때가 끼는 등으로 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 만드는 데 성공했다. 새 기준은 정밀도가 기존 킬로그램의 오차 1억분의 5보다 훨씬 높은 1억분의 2.4 이하라고 한다. 이에 따라 내년 11월에 열릴 관련 국제기구 회의에서 킬로그램의 정의가 130여 년 만에 수정될 것으로 보인다.

플랑크 정수는 1900년 독일 물리학자 막스 플랑크(Max Planck)가 열방사를 연구하던 중 발견한 상수로 양자론을 특징짓는 기본 정수(定數)이며 기호는 h다.

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 말했다.

연합뉴스