새로운 국제단위계와 미터협약과의 적합성

전문가 제언

○ 인류의 발생 이래 일상생활과 상거래에서 사용되는 도량형의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 그런 의미에서 1825년 체결된 미터협약은 도량형이 과학기술발전과 국제무역 증진에 기여할 기초를 제공하였다. 미터협약의 이행을 위한 측정단위의 국제적 통일은 1960년에 국제단위계(SI; International System of Units)가 채택됨으로서 실현되었다. 그리고 과학의 발전에 따라 새로운 SI의 필요성이 생겼으며 국제도량형총회(CGPM)는 2018년에 ‘New SI’를 채택할 것으로 예상된다.

 

○ 이 글은 ‘New SI’의 채택을 앞두고 “새로운 SI가 미터협약의 기본원칙과 부합하는가?”에 대해 논의하기 위하여 이태리 INRIM의 F. Pavese박사가 쓴 것이다. SI의 구조와 미터협약의 기본원칙과 연관하여 중요한 의미를 갖는 측정학(metrology)에서의 계층(hierarchy), 소급성(traceability), 실행방법(mise en pratique), 단위간의 상관성을 나타내는 다차원성(multidimensionality) 등에 대하여 자세히 기술하였다.

 

○ 현행 SI는 7개의 기본단위와 다수의 유도단위로 구성되며 기본단위의 정의는 질량의 kg을 제외하면 물리학적 현상에 기초한다. 반면에 'New SI'는 양자역학의 기반이 되는 플랑크상수(h), 진공에서 광속도(c0), 전자의 전하(e), 아보가드로의 수(NA)와 같은 기초상수(fundamental constants)에 기반을 둔다. 이런 변화는 측정표준의 확립과 보급을 수행하는 과학기술자들에게 중요한 문제이다.

 

○ 'New SI'와 연관된 기초상수 연구는 기본단위 중 kg, A, K, mol의 정의에 이용되는 h, e, kB, NA이 주종을 이룬다. 이 분야의 연구는 미국(NIST), 독일(PTB), 영국(NPL), 일본(NMIJ) 등의 선진국이 주도한다. 특기할 사항은 중국(NIM)의 연구도 활발하다는 점이다. 우리나라의 국가측정표준기관인 표준과학연구원도 h 측정을 위한 와트저울의 개발, e 측정을 위한 단전자트랜지스터(SET)의 연구 등을 단독 또는 국제협력을 통해 수행 중이다. 최근 Metrologia에 나온 M. Milton et al.의 해설논문 “Toward a new SI: a review of progress made since 2011” Vol 51(2014) pp. R21-R30이 ‘New SI’를 이해하는데 도움이 될 것이다.

 

저자

Franco Pavese

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

과학기술일반

연도

2014

권(호)

19()

잡지명

Accreditation and Quality Assurance

과학기술
표준분류

과학기술일반

페이지

307~314

분석자

박*철

분석물

• 새로운 국제단위계와 미터협약과의 적합성.pdf [540,608 byte]

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