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Part 1-1. 1초의 위대함, 오차 0에 도전!

part1 1초의 위대함, 오차 0에 도전!


회사 시계의 초침이 어디에 오면 점심시간이 시작되는지, 평소 1분 1초까지 세심하게 따지던 클락. 시계 없이 살아보니, 시간은 제멋대로 빠르게 또는 천천히 흘러가는 것 같다. 아마 ‘아인슈타인의 상대성 이론’ 때문인 것 같다고 느끼고 있던 순간, 다들 어마어마한 짐을 짊어지고 하나둘씩 나타났다. 정말 시계들이 지구를 떠나려나 보다.


다들 이게 무슨 꼴이야, 이 아름다운 지구를 두고 어딜 가겠다는 거야? 이제부터는 내가 1초 정도 틀려도 엉덩이 때리지 않을게. 다들 왜 이래요, 1초에 두 번 움직이는 시계들처럼. 자고로 시계는 1초에 한 번, ‘째깍’ 틀리지 않고 잘 움직이면 그만이라고. 우리 예쁜 수정이, 너만은 날 이해해 주길 바란다.

클락. 미안하지만 우린 이미 마음을 정했어. 근데 너 정말 ‘1초’를‘째깍’의 순간이라고만 생각하는 건 아니지? 1초에 대한 정의는 프랑스 국제 도량형국(BIPM)의 발표를 따르거든. 시간단위의 정확한 기준이 되는 거지. 1초에 대한 정의는 시간의 흐름에 따라 조금씩 변화해 왔어. 내가 자세히 설명해 줄게.
 



아~. 내가 생각하던 1초는 아주 옛날에 사용했던 정의구나. 사실 지금까지 나는 1초 때문에 전전긍긍해 본 적이 없어서 1초를 정확히 정의해야 할 필요성을 못 느꼈던 것 같아.

클락, 잘 생각해 봐. 너 저번에 소녀시대 콘서트 티켓을 선착순으로 예매할 때 1초 늦어서 콘서트에 못 간다고 엉엉 운 적 있잖아. 아마 그건 그 회사에서 사용하는 시계가 네가 사용하는 시계보다 1초 정도 빨라서 그랬을지도 몰라. 그럼 넌 정말 1초 차이로 티켓을 살 수 없었을 테니까. 이렇게 기준(참값)과 차이가 생기는 것을 *오차라고 하는데, 난 지금까지 발명된 시계 중에 가장 오차가 작은 시계로 최고의 명성을 자랑하고 있지. 그래서 난 대한민국 시각의 기준이 되는 대한민국 표준시를 알려주지. 그건 바로 나, 세슘원자시계만 측정할 수 있거든.

아무래도 세슘이가 잘난 척하는 꼴은 못 보겠다. 세슘이가 어떤 녀석인지 내가 설명해 줄게. 세슘이가 나보다 정확한 시계라고 인정받는 이유는 시간에 대한 오차가 적기 때문이야.

세슘-133 원자는 *동위원소가 없고 원자구조가 간단해 안정된 물질이거든. 진동수가 매우 일정해 원자시계로 사용하기 가장 알맞지. 특히 2007년 한국표준과학연구원에서 개발한 세슘원자시계 KRISS-1은 자기장, 전기장, 빛, 온도, 중력처럼 오차가 생길 수 있는 주변 요소들을 조절해 시간의 정확도를 초기의 세슘원자시계에 비해 10배나 높였다고 해. 30만 년 동안 1초 정도의 오차만 생기지. 이 오차는 0에 가까운 값이야.


대한민국 표준시

한국표준과학연구원 홈페이지(www.kriss.re.kr)에서 대한민국 표준시 프로그램(UTCk3.1)을 내려받으면, 누구나 정확한 시각을 알 수 있다. 이 프로그램은 인터넷을 통해 사용자 컴퓨터의 시각을 한국표준과학연구원(KRISS)에서 유지하고 있는 서버에 접속해 대한민국 표준시와 같은 현재 시각을 알려 준다.
 

대한민국 표준시


*근삿값
측정값과 같이 참값에 가까운 값을 그 참값에 대한 근삿값이라고 한다.
*오차
근삿값을 측정할 때는 측정하는 도구의 눈금에서 가까운 수를 읽으므로 실제 값과의 차이가 생긴다. 즉 측정한 값과 이론적으로 정확한 값과의 차이를 말한다.(오차)=(근삿값)-(참값)으로 구한다.
*동위원소
같은 원소지만 원자의 질량이 다른 원소를 말한다.


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2011 클락스토리 시계들의 반란을 잠재우다
Intro. 클락, 이러다 클나!
Part 1-1. 1초의 위대함, 오차 0에 도전!
Part 1-2.대한민국 시계, 세계에 우뚝 서다!
Part 2-1. 째깍째깍, 수학으로 가는 시계 
Part 2-2. 지금의 시계가 있기까지
Part 3-1. 도전! 나만의 시계 만들기
Part 3-2. 특명, 시계를 지구로 모두 소환하라!
  

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2011년 01월 수학동아 정보

  • 염지현 기자
  • 도움

    김영욱 교수
  • 도움

    박상언 박사
  • 도움

    권택용 박사
  • 사진

    염지현 기자
  • 일러스트

    강지연

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