11월 16일(금), 국제단위계(SI)의 7개 기본단위 중 질량, 전류, 온도, 물질의 양 총 4개 물리량에 대한 단위가 새롭게 정의되었다.

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

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박상열)은 프랑스 베르사유에서 개최된 제26차 국제도량형총회(CGPM)에서 기본단위인 킬로그램(kg), 암페어(A), 켈빈(K), 몰(mol)의 재정의가 16일(현지시간) 공식적으로 의결되었다고 밝혔다.

 ◦ 개정된 단위의 정의는 2019년 5월 20일(세계측정의 날)부터 공식 사용될 예정이다.

 * 국제도량형총회(CGPM): 1875년 체결된 국제외교협약인 미터협약에 근거를 두는 측정표준 분야의 최고 의사결정기구. 제26차 CGPM은 2018.11.13.~16. 프랑스 베르사유에서 개최.

SI는 최고 수준의 과학기술로 규정되어 1960년 CGPM에서 국제표준으로 채택한 오늘날의 단위체계이다. SI는 7개의 기본단위와 여기에서 파생된 22개의 유도단위로 구성되어 있으며 현재 미국, 미얀마, 라이베리아를 제외한 전 세계 모든 국가에서 법정단위로 채택하고 있다.

SI의 궁극적인 목표는 불변의 기준이 되는 것이었다. 그러나 새로 정의된 4개 단위들은 그만큼 충분히 안정적이지 못했다. 예를 들어 킬로그램은 1889년에 백금과 이리듐 합금으로 만든 ‘국제킬로그램원기’의 질량으로 정의되어 왔다. 하지만 100년 이상이 지난 지금, 원기의 질량이 수십 마이크로그램(㎍) 변했다는 사실이 밝혀졌다.

 ◦ 단위가 불안정하고, 변할 가능성이 있다는 것은 일상생활과 모든 산업 현장에서 이루어지는 측정값을 신뢰할 수 없음을 의미한다.

제26차 CGPM은 4년 만에 개최되어 11월 13일(화)부터 나흘간 프랑스 베르사유에서 열렸다. 미터협약 가입 국가의 대표들이 참석한 이번 CGPM에서 가장 중요한 이슈는 SI 기본단위 재정의 안건에 대한 의결이었다.

 ◦ 최종 투표 결과, 참여한 정회원국의 만장일치 찬성으로 4개 기본단위(kg, A, K, mol)의 재정의가 확정되었다. 

이번 안건의 핵심은 7개 기본단위의 정의에 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 실현되었다.

일상생활에는 아무런 영향을 미치지 않지만, 불변의 단위는 미래 과학기술과 산업의 발판을 마련하는 가장 기본적인 준비이다. GPS(위성항법시스템)가 정교해진 시간 측정을 통해 탄생했듯, 앞으로 첨단기술은 극한 영역에서의 미세 오차까지 허용하지 않는 정확한 측정을 필수적으로 요구할 것이다.

KRISS 박연규 물리표준본부장은 “4개 단위의 정의가 한꺼번에 바뀌는 역사상 최초의 사건”이라며 “단위를 새롭게 정의하고 구현할 수 있는 기술력의 유무가 과학기술 선진국을 좌우하는 결정적인 요소가 될 것”이라고 말했다.

CGPM 및 단위 재정의에 대한 상세한 정보는 제26차 CGPM 홈페이지 (www.bipm.org/en/cgpm-2018)를 통해 확인할 수 있다.