1 kg 세계표준 질량원기를 대체할 와트저울 연구
- 글쓴이
- 그대로
- 등록일
- 2010-10-31 11:25
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http:// http://www.hellodd.com/Kr/DD_News/Article_View.asp?Mark=32644
국제적으로 물리량을 측정하는 7가지 SI 기본 단위 중 질량단위 kg은
유일하게 인공물(artifact)인 질량원기를 기준으로 표준을 정하고 있습니다만
조만간에 '와트저울'이라는 걸로 국제표준이 대체될 것 같습니다.
인간이 만든 질량원기는 시간이 지나면서 먼지도 끼고 질량이 미세하게 변하는 것으로 밝혀져
다른 기본 단위와 마찬가지로 인공적인 원기 때신 자연상수를 기준으로 재정의하려는 것입니다
예를 들면,
시간 단위 초(s)는 세슘원자 진동수를 기반으로 재정의 되었고
길이단위 미터(m)는 광속을 기반으로 재정의 된 것과 같이
질량단위를 플랑크상수를 기반으로 재정의하려는 시도로 와트저울이 연구되고 있는 것입니다
잘량단위를 아보가드로 상수를 기반으로 재정의하려는 시도로 규소구를 제작하는 연구도 있습니다
한국표준과학연구원 김진희 박사와의 인터뷰를 통해 와트저울을 소개하는 기사입니다
기사 ~ http://www.hellodd.com/Kr/DD_News/Article_View.asp?Mark=32644
기사 내용 중 관심을 끄는 것은
"와트저울 활용 질량정의를 달성하려면 최소한 6개 분야, 전압, 저항, 질량, 시간, 길이, 중력가속도의 불확도가 목표 불확도(2☓10-8)보다 작아야 한다. 어느 한 가지만 잘해서는 안 되고 이 여섯 가지 모두를 잘해야만 원하는 결과를 얻을 수 있다는 얘기" 인데......
6가지 분야 중 중력 가속도의 불확도는 다른 5가지 물리량의 불확도에 비해 상대적으로 훨씬(10000배 가까이) 나빠서 10^(-4)의 불확도를 갖는 것으로 알려져 있는데, 표준연 김진희 박사의 말대로 라면 목표불확도(2x10^(-8))까지 올리는 연구를 국내에서도 시작 하겠다는 뜻으로 보입니다만, 어떻게 불가능해 보이는 이런 일이 가능할지 두고 볼 일입니다.
만류인력상수(중력상수)는 상대성이론에서 핵심적인 역할을 하는 물리상수이지만 정밀한 실험이 어려워 실험적으로 밝혀진 불확도가 상대적으로 좋지 않다는 것이 알려져 있기 때문에, 만약 김진희 박사 말대로 중력가속도의 불확도가 목표 불확도까지는 아니라 하더라도 목표의 1/100 만큼만이라도 개선되는 연구결과를 얻을 수만 있다면 정말 획기적인 세계 과학사의 한 페이지를 한국표준과학연구원에서 장식할 것이 분명해 보입니다.
그러나........... 과연 현실적으로 가능한 일일까요?
유일하게 인공물(artifact)인 질량원기를 기준으로 표준을 정하고 있습니다만
조만간에 '와트저울'이라는 걸로 국제표준이 대체될 것 같습니다.
인간이 만든 질량원기는 시간이 지나면서 먼지도 끼고 질량이 미세하게 변하는 것으로 밝혀져
다른 기본 단위와 마찬가지로 인공적인 원기 때신 자연상수를 기준으로 재정의하려는 것입니다
예를 들면,
시간 단위 초(s)는 세슘원자 진동수를 기반으로 재정의 되었고
길이단위 미터(m)는 광속을 기반으로 재정의 된 것과 같이
질량단위를 플랑크상수를 기반으로 재정의하려는 시도로 와트저울이 연구되고 있는 것입니다
잘량단위를 아보가드로 상수를 기반으로 재정의하려는 시도로 규소구를 제작하는 연구도 있습니다
한국표준과학연구원 김진희 박사와의 인터뷰를 통해 와트저울을 소개하는 기사입니다
기사 ~ http://www.hellodd.com/Kr/DD_News/Article_View.asp?Mark=32644
기사 내용 중 관심을 끄는 것은
"와트저울 활용 질량정의를 달성하려면 최소한 6개 분야, 전압, 저항, 질량, 시간, 길이, 중력가속도의 불확도가 목표 불확도(2☓10-8)보다 작아야 한다. 어느 한 가지만 잘해서는 안 되고 이 여섯 가지 모두를 잘해야만 원하는 결과를 얻을 수 있다는 얘기" 인데......
6가지 분야 중 중력 가속도의 불확도는 다른 5가지 물리량의 불확도에 비해 상대적으로 훨씬(10000배 가까이) 나빠서 10^(-4)의 불확도를 갖는 것으로 알려져 있는데, 표준연 김진희 박사의 말대로 라면 목표불확도(2x10^(-8))까지 올리는 연구를 국내에서도 시작 하겠다는 뜻으로 보입니다만, 어떻게 불가능해 보이는 이런 일이 가능할지 두고 볼 일입니다.
만류인력상수(중력상수)는 상대성이론에서 핵심적인 역할을 하는 물리상수이지만 정밀한 실험이 어려워 실험적으로 밝혀진 불확도가 상대적으로 좋지 않다는 것이 알려져 있기 때문에, 만약 김진희 박사 말대로 중력가속도의 불확도가 목표 불확도까지는 아니라 하더라도 목표의 1/100 만큼만이라도 개선되는 연구결과를 얻을 수만 있다면 정말 획기적인 세계 과학사의 한 페이지를 한국표준과학연구원에서 장식할 것이 분명해 보입니다.
그러나........... 과연 현실적으로 가능한 일일까요?
