어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요 김영환 기자 입니다

여러분 여러분은 질량의 표준이 바뀌였던 것을 아십니까?

2019년 5월 20일에 질량의 표준이 바뀌고 지금까지(2023년도) 약 4년 동안 지났는데

과연 질량의 기준이 어떤것에서 어떤것으로 바뀌었는지 한번 알아보겠습니다

 여러분 이것이 무엇일까요?

바로 질량의 표준'이였던' '원기' 입니다

원기는 1889년에서 2019년 까지 총 약 130년 동안 1kg의 표준이였습니다

그런데 왜 질량의 표준에서 박탈 당했을까요?

질량의 표준이였던 다른 물질도 있습니다

그건 바로 물!!

물은 1791년 부터 1889년 까지 98년 동안 질량의 기준이였습니다

물이 질량의 기준이 될수있었던 이유는 물은 전세계 어디서든 구하기 쉬운 물질이기 떄문입니다

그러나 물이 질량의 기준이 될 수 없었던 이유는 물은 압력이나 온도등에 따라 질량이 변한다는 것이 밝혀져, 더는 질량의 기준으로 사용하세 될수 없게 되었기 때문입니다

그래서 새로운 질량의 표준이 원기가 되었던 것이죠

원기가 질량의 기준으로 사용한 이유는 염산에도 끄떡 없고 고온에도 강해 400ºc 까지 버틸수 있고 철보다 단단해 질량의 기준으로 사용한것이죠 (원기는 백금-이리듐 합금 입니다)

이로 인해 자동차 산업에 발전을 도왔고 인공위성을 궤도에 올리게 되었고 정확한 약물 투여로 사망률을 줄이는 공로를 펼쳤죠

그리고 과학들은 원기를 지키기 위해(?) 원기에 유리 덮개를 씌워 먼지의 접근을 막고 도난 방지를 위해 금고 깊숙히 보관했습니다 또한 원기의 질량이 변할 가능성을 차단하기 위해 금고 속 공기의 온도와 습도도 일정하게 유지했기에 사람들은 원기를 절대 변하지 않을 질량의 기준으로 믿고 사용해왔습니다

그러나 원기는 130년 동안 바뀌기 시작했습니다

원기는 질량이 변해 사용할 수 없게 되었습니다.

원기는 130년 동안 대략 100마이크로그램이 바뀌었습니다 

100마이크로그램은 사람의 손가락에 지문의 2배정도에 아~~주 가벼운 무게였습니다

그런데 이런 게 얼마나 하냐고요? 

원자나 전자같이 눈에 안보이는 작은 존재에겐 아~~주 큰 차이랍니다

100마이크로그램의 차이는 원자에겐 1개의 원자보다 100마이크로그램이 무거우면 원자가 약 1조개가 있는 아주 큰 차이였죠

이로인해 원기는 질량의 기준으로 부터 박탈당하게 되었습니다

자 그러면 2019년부터 지금까지 계속 질량의 기준이 되고있는 물체(?)을 소개하겠습니다

바로 '플랑크 상수'!

플랑크 상수는 현실에 존재하는 물체가 아니라 사람들이 만든 가상의 물체랍니다 플랑크 상수는 정해진 관계식을 넣어 값이 계산하도록 하는 질량이랍니다

플랑크 상수가 질량의 기준이 될수있는 이유는 실물로 존재하는 물체가 아니여서 변할 가능성이 없고 항상 일정한 값을 가지는 상수이기 때문입니다

자!

이렇게 원기에 변화와 새로운 원기를 알아보았는데 어떠십니까?

이젠 더이상 변하지 말고(어짜피 변할수 없지만...) 플랑크 상수가 계속 새로운 질량의 기준이 되었으면 하네요

지금까지 김영환 기자였습니다

끝까지 봐주셔서 감사합니다