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단위이야기

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기본 단위를 재료로 유도 단위를 만들다

  • 작성자최고관리자
  • 작성일자2016-03-02 19:56
  • 분류카드뉴스
  • 조회수1447

1972년 제14차 국제도량형총회는 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 켈빈, 칸델라에 이어 물질량의 단위인 몰을 기본 단위에 포함시켰다. 이로써 국제단위계의 기본 단위는 모두 7개가 됐다. 하지만 세상에는 7개 외에도 필요한 단위들이 넘쳐난다. 크기를 나타내려면 넓이나 부피의 단위가 필요하다. 자동차가 얼마나 빨리 달리는지를 표시하는 속력 단위도 있어야 한다. 전기에는 전압이나 저항과 같은 단위도 필요하다. / 삽화 : 미터-길이, 킬로그램-질량-, 초-시간-, 가속도-m/s2, 밀도-kg/m3, 힘-kg·m·s-2 = N / 그래서 국제단위계에는 7개 기본 단위와 별도로 ‘유도 단위’가 있다. 유도 단위로는 넓이, 부피, 속도, 밀도 등을 비롯해 주파수, 힘, 에너지 등이 있다. 유도 단위란 ‘기본 단위로부터 유도되는 단위’라는 뜻이다. 가령 넓이는 가로 길이와 세로 길이를 곱하면 얻을 수 있다. 그래서 넓이의 단위는 제곱미터(m2)이다. 또 다른 예로 힘의 단위를 들 수 있다. 힘은 질량에 가속도를 곱한 값(F = m?a)과 같다. 가속도는 1 초에 얼마나 속도가 변하는지를 나타낸다. 여기에서 속도는 1 초에 몇 미터나 이동하는가이다. 즉, 속도는 거리를 시간으로 나눈 것이다. 이 속도를 다시 시간으로 나눈 값이 가속도이므로 가속도는 (미터÷초)÷초로 표현할 수 있다. 그러니까 힘은 여기에다 질량의 단위인 킬로그램을 곱하면 된다. 최종적으로 힘을 기본 단위들로 나타내면 ‘kg·m·s-2’이며, 편의상 kg·m·s-2을 뉴턴(N, newton)이라고 표현한다. 힘의 단위인 뉴턴은 이렇게 기본 단위들을 곱하고 나눈 것이다. 이처럼 유도 단위는 모두 기본 단위로 표현할 수 있다. 유도 단위에는 넓이처럼 기본 단위의 곱과 나누기를 그대로 단위로 쓰는 것도 있고, 힘처럼 새롭게 고유한 명칭을 갖는 것도 있다. 기본 단위와 유도 단위의 관계를 살펴보면 기본 단위가 7개로 이루어진 이유를 짐작할 수 있다. 기본 단위는 측정의 각 분야에서 가장 기본적이고 3독립적인 단위이다. 7가지 기본 단위는 바로 이런 기준에서 선발되었다. / 표 : 제목(국제단위계(SI)의 유도단위), (유도량, 명칭, 기호), (넓이, 제곱미터, m2), (가속도, 미터 매 제곱 초, m/s2), (휘도, 칸델라 매 제곱미터, cd/m2), (압력, 파스칼, Pa), (전하량, 쿨롬, C), (섭씨온도, 섭씨도, ℃), (부피, 세제곱미터, m3), (밀도, 킬로그램 매 세제곱미터, kg/m3), (진동수와 주파수, 헤르츠, Hz), (에너지와 일, 줄, J), (전압, 와트, W), (조명도, 럭스, lx), (속도, 미터 매 초, m/s), (농도, 몰 매 세제곱미터, mol/m3), (힘, 뉴턴, N), (전력과 일률, 와트, W), (전기저항, 옴, Ω)

연구원님 궁금해요