2013년 11월 3일 일요일

무게의 표준 단위

물 1ℓ의 온도가 3.98℃일 때 `1㎏`


갑돌이와 갑순이네 가족들은 가을에 많은 과일과 곡식을 수확했습니다. 가족들은 저마다 거두어들인 과일과 곡식이 가장 무겁다고 주장했습니다. 가족들의 수가 적었을 때에는 직접 비교할 수 있었지만 가족 수가 많아지면서 서로 비교하려면 너무 어렵기 때문에 무게에 대한 표준 단위를 정하기로 했습니다.
가장 무거운 감의 무게를 ‘1감’이라고 약속하자는 의견이 있었고, 콩 한 움큼의 무게를 ‘1근’으로 하자고 약속했습니다.
다른 나라에서도 무게에 대한 표준 단위를 무엇으로 정할 것인지에 대하여 토론이 활발하였습니다. 곡식 낱알 한 개의 무게를 ‘1그레인’으로 하고, 1그레인을 기준으로 하여 1드램, 1온스, 1파운드, 1톤 등을 약속하여 사용하기 시작했습니다.
이제 세계 사람들이 어떻게 하면 똑같은 표준 단위를 공동으로 사용할 것인가로 토론이 번져 나갔습니다. 세계 사람들은 회의를 거듭한 결과 무게에 대한 표준 단위를 정했습니다.
무게에 대한 표준 단위는 물 1ℓ의 무게를 이용하여 만들자고 했습니다. 그런데 물은 뜨겁거나 찰 때 약간 늘어나거나 줄어듭니다. 물은 섭씨 3.98도일 때 가장 농도가 짙다고 합니다. 그러므로 물의 농도가 가장 짙은 섭씨 3.98도에서 물 1ℓ의 무게를 1㎏이라고 약속했지요. 그래서 우리는 섭씨 3.98도를 간단히 줄여서 약 4도에서 물 1ℓ의 무게를 1㎏이라고 약속하기도 한다고 덧붙여 설명했습니다.
이 때부터 사람들은 1㎏을 표준 단위로 하여 무게를 재어 나타내기 시작하였습니다. 그래서 세계 사람들은 큰 자동차의 무게를 1만 5000㎏, 예지의 몸무게를 24.5㎏, 금반지의 무게를 0.0048㎏ 등과 같이 무게로 표시했습니다.
그런데, 자동차의 무게를 1만 5000㎏과 같이 1㎏으로 재려면 수가 너무 크고, 금반지의 무게를 0.0048㎏과 같이 무게를 재려면 수가 너무 작기 때문에 1㎏인 표준 단위만을 사용하면 불편하다는 것을 다시 느끼고 보조 단위를 만들었습니다. 세계 사람들은 1000㎏을 1톤으로, 1㎏을 1000으로 나눈 것 중의 하나를 1g으로 하자고 다시 약속했습니다.
이렇게 표준 단위 1㎏과 보조 단위 1톤, 1g을 약속한 것을 알게 된 꾀돌이는 이번에도 “아하! 큰 자동차의 무게는 15톤, 예지의 무게는 24㎏ 500g, 금반지의 무게는 4.8g과 같이 우리들이 이해하기 쉽게 나타낼 수 있겠구나!”하고 감탄했습니다.

/ 배종수 교수(서울교육대학 수학교육과)

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