내년 5월 20일로 예정되어 있는 국제단위계 개정. 초(s), 미터(m), 킬로그램(kg), 암페어(A), 켈빈(K), 몰(mol), 칸델라(cd)의 7개 기본단위 중 킬로그램, 암페어, 켈빈, 몰의 4개 단위가 개정된다. ‘단위’ 역사에 이처럼 한꺼번에 재정의가 이뤄진 사례는 처음인 만큼 산업계와 일반인 사이에 우려도 존재한다. 하지만 걱정은 접어두어도 좋다. 단위의 정의가 바뀐다 하더라도 우리 일상생활에는 아무 지장이 없다. 글. 백수지

국제단위계 개정, 그 이후
국제단위계 개정은 지난 2011년과 2014년에 채택된 CGPM 결의안에서 예견되었는데, 이 결의안은 4개 단위가 개정된 정의로 순조롭게 전환될 수 있도록 추가 요구사항을 포함하고 있다. 이 결의안에 따라 단위 개정이 이루어질 경우 대부분의 사용자들은 그 변화를 인지하지 못할 것이다. 국제도량형위원회(CIPM) 자문위원회는 국제단위계 개정에 따른 변화를 최소화하기 위해‘SI 해설서’를 발간할 예정이다. 개정된 정의가 공식적으로 채택된 후 발간 예정인 SI 해설서 개정판은 단위 사용자들에게 필수적인 정보를 제공하게 된다. 더불어 개정된 단위의 실제적인 구현에 대한 지침도 제공될 예정이다. 그렇다면 국제단위계 개정에 따른 변화가 다양한 측정 영역에 미치는 영향은 어떤 것이 있을까?

슬기로운 단위 생활
한번에 4개의 기본단위를 대대적으로 재정의 하는 것은 전례가 없는 만큼 다양한 측정 분야에서 동시에 전 세계적인 협력이 필요하다. 과거의 개정과 마찬가지로 일상생활에서는 인지 할만한 영향이 없도록 하였으며, 따라서 국가측정표준대표기관을 제외하면 변화를 알아차릴 사용자는 거의 없을 것이다. CGPM 결의안이 요구하는 조건을 만족시키고 그 실험 정확도에 도달한 것은 매우 놀라운 성과이다. 이는 SI가 최첨단 사용자의 요구조건도 지속적으로 충족시킨다는 것을 보여주는 것이다.

cd
칸델라(cd)의 정의는 광도 측정과 관련된 기술상수인 Kcd는 적립체로 계속 연결된다. 칸델라와의 소급성 또한 절대 교정된 검출기를 사용한 복사 측정 방법을 통해 확립될 것이며, 측정 불확도도 동일할 것이다.

mol
몰(mol)은 입자(일반적으로 원자 또는 분자)의 특정 개수로 재정의되며, 더 이상 질량의 단위인 킬로그램에 의존하지 않는다. 몰(mol)로의 소급성은 기존의 접근방법, 즉 원자량과 몰 질량 상수 Mu의 표와 함께 질량 측정을 통해 여전히 확립될 수 있는데, 이 방법에만 국한되는 것은 아니다. 원자량은 이 단위 재정의 에 영향을 받지 않으며, Mu는 비록 측정 불확도를 갖게 되지만 여전히 1 g/mol 이다. 이 불확도는 매우 작기 때문에 몰의 재정의는 통상적인 업무에는 어떤 변 화도 가져오지 않을 것이다.

K
켈빈(K)의 재정의는 온도의 측정이나 온도의 측정 소급성에 곧바로 영향을 미치지 않으며, 대부분의 사용자들은 차이를 인지하지 못할 것이다. 재정의는 미 래의 개선을 위한 기반을 만든 것이다. 재정의는 물질에 의존하지 않고 또 기술적 제약이 없으므로, 온도 측정에서 SI에 소급성을 갖는 새롭고 정확한 기술 개발 을 가능하게 한다. 특히 극한 온도에서 그렇다. 재정의 이후, 켈빈의 구현에 대한 지침은 열역학적 온도 측정을 위한 1차 방법을 설명함으로써, 이미 정의된 온도 눈금인 ITS-90 및 PLTS-2000와 함께 켈빈의 전 세계적인 보급을 지원할 것이다.

kg
킬로그램(kg)은 플랑크 상수(Planck constant)로 부터 정의되며, SI 질량 척도의 장기 안정성을 보장한다. 킬로그램은 적합한 여러 방법(예: 키블 저울 또 는 아보가드로 방법)을 통해 구현할 수 있다. 사용자는 현재와 동일한 기관(예: 국제도량형국(BIPM), 국가측정표준대표기관(NMI), 공인시험기관)을 통해 SI와의 소급성을 확보할 수 있다. 기관 간의 일관성은 국제비교를 통해 보장될 것이다. 플랑크 상수의 값은 재정의 시점에서 SI 킬로그램에 아무 변화를 주지 않는 값으로 채택될 것이다. 국가측정표준대표기관들이 교정 서비스 고객들에게 제공하는 불확도 또한 대부분 영향을 받지 않을 것이다.

m
미터(m)의 정의는 개정된 SI에서 기본물리상수의 하나인 빛의 속력으로 계속 유지된다. 실제적인 길이 측정에서 어떤 변화도 필요하지 않은데, 장기 안정성 이 향상되는 이점이 있을 것이다.

s
초(s)의 정의는 세슘(Cs)-133 원자의 초미세 준위 사이의 전이 주파수로 계속 유지된다. 초에 대한 소급성 고리는 영향을 받지 않으며, 시간 및 주파수 측정도 영향을 받지 않는다.

A
암페어(A) 및 다른 전기 단위들은 최상위 측정 기술 수준에서 구현되고 있기 때문에, 이들 단위의 정의와 완전히 일치할 것이다. 1990년의 협약으로부터 개정된 SI로의 전환은, 보급되는 모든 전기 단위들에게 작은 변화만을 줄 것이다. 볼트(V)는 0.1 ppm(천만분의 일) 가량, 옴(Ω)은 그보다도 더 적게 변하기 때문에 대부분의 측정 사용자들은 어떠한 조치도 취할 필요가 없다. 최상위 수준의 정확도로 업무를 수행하는 실무자들은 표준 값을 조정하고, 측정불확도 총괄표를 검토해야 한다.