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지하철 불 꺼지는 ‘마의 구간’의 비밀

문제 하나. 옛 조선시대에 왕명을 받들어 전국의 탐관오리들을 벌벌 떨게 했던 암행어사들은 말과 역졸을 동 원할 수 있는 신분증인 마패(馬牌)와 아울러, 유척(鍮尺)이라는 물건을 반드시 지니고 다녔다. 이 물건의 용 도는 무엇이었을까? 문제 둘. 지하철을 이용하는 서울 시민들이 자주 겪는 일이지만, 1호선 서울역과 남영역 사이, 4호선 남태령 역과 선바위역 사이를 지나는 전동차는 몇 개의 전등을 제외한 모든 전원이 꺼진 상태로 운행되다가 잠시 후 에 전원이 다시 들어온다. 그 이유는 무엇일까? 문제 셋. 화성 궤도를 돌며 탐사를 벌이기 위하여 미국 항공우주국(NASA)이 발사한 화성 기후 탐사선 (Mars Climate Orbiter)이 1999년 9월 화성의 궤도에 제대로 진입하지 못하고 대기 중에서 불에 타 소실되고 말았다. 사고의 원인은 무엇이었을까? 위의 세 가지는 얼핏 보기에 전혀 관련이 없는, 매우 생뚱맞은 질문처럼 보일지도 모르지만, 중요한 공통점 이 하나 있다. 바로 ‘표준’과 관련됐다는 것이다. 조선시대에 임금의 밀지를 받아 지방 수령들의 부정부패 등을 감시하던 암행어사가 항상 가지고 다녔던 유 척은 놋쇠로 만든 자이다. 암행어사들은 고을의 수령이 세금 징수 등에서 백성을 속이는지, 또는 형벌을 내 리는데 사용되는 형구가 규격에 맞는지 유척으로 측정을 하였던 것이다. 즉 유척은 조선시대의 도량형 제도 에서 ‘길이의 표준’으로 사용되던 도구라고 볼 수 있다. 서울의 지하철 일부 구간에서 전동차들이 전원을 끄고 관성을 이용하여 달리는 위험을 무릅써야 하는 이유 는, 한국철도공사(옛 철도청)가 운영하는 곳과 서울지하철공사가 운영하는 곳에서 전력 공급을 위한 기술 표 준방식이 서로 다르기 때문이다. 즉 한국철도공사 구역에서는 25,000V의 교류 전원을 사용하는 반면에, 서울 지하철공사 구역에서는 1,500V의 직류 전원을 사용하기 때문에, 두 구역 사이의 ‘마의 구간’에서는 잠시 전원 을 끌 수밖에 없다. 화성 기후 탐사선이 화성의 궤도 진입 시에 폭발한 것 역시 표준과 큰 관련이 있다. 사고 원인이 우주선 제작 진과 조종팀이 미터계(meter)와 인치계(inch)로 각기 다른 표준을 생각하고 계산착오를 일으켰기 때문인 것 으로 밝혀졌기 때문이다. 도량형과 기술의 표준을 통일하는 것은 이처럼 중요한 의미가 있는데, 국민들의 일상생활에 직접 영향을 끼 칠 뿐만 아니라 과학기술과 산업의 발전 및 경쟁력 확보를 위해서도 반드시 필요한 일이다. 현재 도량형의 세계 표준으로 쓰이는 미터법은 18세기 말 프랑스 대혁명 이후에, 파리과학아카데미가 정부 의 위탁을 받아서 만든 것으로서, 지구 자오선 길이의 4천만분의 1을 ‘1m’로 하고 이를 바탕으로 부피와 질량 의 표준도 정한 것이다. 이는 1875년에 국제적인 미터조약에 의하여 국제통일 단위계(SI)로 인정되었고, 오 늘날 세계의 많은 나라들이 이를 따르고 있다. 그러나 지구 자오선의 길이와 자전 주기도 오랜 세월에 따라 조금씩 변화하기 때문에, 지금은 지구를 기준으 로 정했던 종래의 방식에서 벗어나 특정 원소가 방출하는 빛의 파장과 진동수 등을 기준으로 하여 길이와 시 간의 표준 단위를 새롭게 정의하고 있다. 도량형의 통일이 국제적으로 중요한 문제임에도 불구하고, 영국과 미국에서는 아직도 미터법 대신에 길이 를 야드(yd), 피트(ft), 인치(in), 마일(mile), 질량을 파운드(lb), 온스(oz) 등으로 표기하는 야드-파운드 법 (yard-pound system)을 많이 쓰고 있다. 아무래도 기존의 관습과 국가적 자존심 등이 얽힌 듯한데, 앞서 언 급된 대로 표준단위 착각으로 인해 1억 달러가 훨씬 넘는 화성 기후 탐사선을 잃어버리는 비싼 대가를 치르 고 유사한 사고가 되풀이됨에 따라, 최근에는 미국 등지에서도 미터법을 대대적으로 사용하자는 움직임이 있다고 한다. (글: 최성우 – 한국과학기술인연합 운영위원) 출처: yeskisti
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