출처 : 동아사이언스
링크 : https://www.dongascience.com/ko/news/79638
요약 : 1434년 세종은 과학자들과 ‘앙부일구’를 만들었습니다. 이는 하늘을 우러러보는 가마솥 모양의 해시계라는 뜻으로 받침대 위엔 시판이라고 불리는 그릇 그 안에는 시간을 표시하는 시간선과 태양의 움직임에 따른 계졀변화인 절기를 나타내는 절기선이 새겨져있습니다. 또한 가운데엔 영침이라는 뾰족한 금속막대로 햇빛이 닿으면 그림자가 생겨 그 그림자를 읽어 시간을 알 수 있습니다. 최근엔 원자핵으로 시간을 잴 수 있는 ‘핵시계’가 세계최초로 작동했다고합니다. 우리가 휴대전화, 인터넷에서 보는 시간은 원자시계를 기준으로 삼는데 원자시계는 원자의 전자가 에너지 상태로 바뀔 때 나타나는 일정한 진동을 활용해 시간을 측정하는 시계입니다. 대부분의 원자시계는 세슘을 기준으로 삼습니다. 세슘의 전자가 에너지 상태를 변환할 때 흡수 또는 방출하는 빛이 91억 9263만 1770번 진동하는 시간을 1초로 정의했지만 이 시계에는 한계가 존재합니다. 전자는 가볍고 원자 바깥쪽에 움직이기에 에너지 상태가 온도 변화에 취약합니다. 그래서 과학자들은 원자시계를 진공 상태에 두거나 낮은 온도로 냉각하여 외부 환경의 영향을 줄이지만, 핵시계는 원자의 에너지 변화를 사용하기에 자기장이나 온도 변화에 강합니다. 핵시계는 토륨-229로 만들어졌는데 토륨-229는 양성자가 90개 중성자가 139개인 원자로 약한 자외선으로도 상태가 쉽게 변하기 때문입니다. 연구팀은 토륨-229를 불화칼슘 결정에 넣고 자외선 레이저를 쏴 상태를 변화시킵니다. 레이저를 조절하며 원자핵의 에너지 상태변화를 일정한 주기로 반복하도록 만들었습니다. 유럽 연구팀은 핵시계가 암흑물질같은 새로운 물리 현상을 탐지하는 센서로도 활용될 수 있을 것이라고 전망했습니다.
한 줄 요약 : 조선 시대에 세종대왕과 과학자들이 만든 앙부일구와 기존에 사용하던 원자시계, 그리고 최근에 개발된 핵시계를 차례로 자세히 설명한 점이 인상깊었으며 원자 시계와 핵시계의 원리를 알 수 있는 계기가 되었습니다. 고등학교 1학년 때 배웠던 원자 시계보다도 더 정밀한 시계가 있을까? 생각을 한 적이있는데 고작 1년만에 더욱 정밀한 시계가 나와서 이후에는 어떤 시계가 나올까 기대도 되고 다른 면으로는 내가 좋아하는 화학 공학분야가 이 시계를 만드는데 어떤 역할을 했을지 생각해보며 유의미한 시간을 가진 것 같습니다.
