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[주요기사][가상 인터뷰] 초초초초정밀 원자시계 탄생!

시계는 정확성이 생명! 그런데 아무리 좋은 시계라도 오래 쓰면 오차가 생기더라고. 900살 넘게 살다 보니 오차가 자꾸 커져. 천년만년 써도 잘 맞는 시계 어디 없을까? 

 

▲박동현
 

 

자기소개 부탁해!

 

안녕! 나는 이번에 새로 태어난 초정밀 원자시계야. 미국 콜로라도대학교와 미국 국립표준기술연구소(NIST) 공동 연구팀이 날 만들었어. 나는 원자시계 중에서도 ‛핵시계’라고 불리는 새로운 유형의 원자시계인데, 이전에 비해 훨씬 더 정밀한 시간을 측정할 수 있어 주목을 받았단다. 나에 대한 연구 결과가 담긴 논문은 9월 5일 국제 학술지 ‘네이처’의 표지를 장식했을 정도야. 엣헴. 

 


원자시계라는 게 뭐야? 

 

원자시계는 물질을 구성하는 작은 입자인 원자를 이용해 시간을 측정하는 시계야. 원자 안에는 아주 작고 가벼운 전자라는 물질이 있어. 전자는 에너지를 갖고 있는데, 에너지가 변할 때 일정한 횟수로 진동하는 특성이 있어. 에너지가 올라가거나 내려갈 때 부르르 떨리는데 그 떨리는 정도가 일정한 거지. 그래서 과학자들은 전자가 진동하는 횟수를 기준으로 삼아 1초를 정하기로 했지. 기존 원자시계는 세슘이라는 원자가 91억 9263만 1770번 진동할 때 걸리는 시간을 1초로 세었어. 

 

너는 세슘 원자시계랑 무엇이 다른데?

 

세슘 원자시계는 자기장 같은 외부 요인에 영향을 받아 미세한 오차가 생기는 한계가 있었어. 전자는 너무 가벼워서 외부에서 힘이 가해지거나 변화가 생기면 상대적으로 민감하게 반응하거든. 반면 나는 토륨이라는 원자의 핵이 진동하는 횟수를 기준으로 시간을 재. 원자 안에는 핵도 있고 전자도 있는데 핵은 전자보다 훨씬 크고 무거워서 외부 요인의 영향을 적게 받아. 그래서 난 기존 원자시계보다 정확도가 약 10만 배 높단다. 

 


더 정확하게 시간을 알 수 있으면 뭐가 좋아?

 

정밀한 시계는 여러 분야에서 큰 변화를 불러와. 예를 들어 GPS 시스템이 더 정확해져서 내비게이션이나 위치 확인 기술이 더 발전할 거야. 또 금융 거래를 하거나 인터넷으로 데이터를 전송할 때도 정확한 시간 동기화가 필요한데 내가 이런 곳에 사용되면 거래 속도와 정확도를 높일 수 있지. 일상생활에서뿐만 아니라 아주 짧은 시간을 다루는 물리학 연구에서도 큰 도움을 줄 수 있어. 나 덕분에 새로운 과학적 발견이 가능할지도 모른다고!

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2024년 10월 15일 어린이과학동아(20호) 정보

  • 박현선

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