물리량과 물리량의 단위 중 SI단위(1)

 <물리량과 물리량의 단위 중 SI단위에 대해(1)>

물리량	이름	기호
길이	미터
질량	킬로그램
시간	초
전류	암페어
온도	켈빈
물질량	몰
광도	칸델라

 

 물리량은 물리학에서 대상이 되는 양으로써 수치 값과 물리단위의 곱으로 표현되는 측정결과 치이다.(출처: 위키백과) 대상 양을 정성적인 표현인 차원과 정량적인 표현인 단위로써 나타내는 것이다. 유도되지 않은 기본적인 1차 차원(물리량은 기본차원과 유도차원으로 나뉠 수 있으며 유도차원 혹은 2차 차원은 기본 7가지 차원을 물리법칙에 의해 대수적인 관계식으로 결합하여 나타내진 결과이다.)은 길이(L), 질량(M), 시간(T), 온도, 전류, 광도, 물질량으로, 총 7가지이다. (각각은 SI 단위계를 이용하여 m, kg, s, K, A, cd, mol의 단위로 나타내 진다.)

 차원은 그것을 나타내는 단위의 종류에 따라 몇 가지 단위계로 구분할 수 있다. 그것은 MLT계와 FLT계, FMLT계 등이며 이때 F는 힘을 나타내는 2차 차원이다. 차원을 표현하는 방식에 따라 나뉘는 단위계는 여러 가지가 있는데 SI단위계(MLT계), 영국단위계(영국중력단위계(FLT계), 영국공학단위계(FMLT계)), MKS단위계, MKSA단위계, CGS단위계 등이 있다.

 

 과거 각국의 과학자들이 나라별로 쓰는 단위계가 상이하다 보니 합동 프로젝트 과정에서 빈번하게 실패가 발생했다. 단위로 인한 어이없는 사고를 방지하기 위해 세계적으로 그것을 일치시킬 필요가 있었고, 미터법에서부터 여러 단계를 거쳐 최종적으로 지금 쓰이고 있는 SI단위계가 등장하게 되었다. 이렇게 SI단위로 단위를 통일하게 되면서 측정체계에 대한 국제, 국가 간 의사소통이 원활해졌다. 미국은 그들의 단위(United States Customary System)와 SI단위계를 혼용하고 있긴 하지만 공식적인 문서에 비SI단위를 사용할 경우 SI단위와 함께 적어야 한다는 관련법이 있다.

 

 이러한 이유들로 관습적인 단위계는 여러 가지 있지만 널리 쓰이게 된 SI단위계에 대해 몇 가지 특징을 적어보고자 한다. SI단위계는 크기를 나타내는 접두어와 단위의 명칭으로 이루어진다. 먼저 SI단위계에서 단위의 대, 소문자 구분 이유에 대해 알아보자. SI단위계의 단위들은 로마체(직립체)인 소문자로 표기하는 것을 원칙으로 한다.(이탤릭체(사체)는 수학적인 변수를 나타내고 이탤릭체가 아닌 글자는 물리량의 단위를 나타낸다.) 다만 단위의 명칭이 고유명사(발견한 사람의 이름)에서 유래한 경우 그 기호의 첫 글자는 대문자로 사용한다. 예를 들면 m(meter), g(gram)과 같이 소문자로 쓰는 단위들과 A(ampere), K(kelvin), Hz(hertz), N(newton), J(joule)과 같이 대문자로 쓰는 단위들이 있다.

 

 SI 단위의 접두어 또한 대, 소문자를 가려 쓴다. 대문자와 소문자는 소문자인 k(kilo)를 기준으로 나뉘는데 배수의 크기가 큰 쪽은 대문자로 작은 쪽은 소문자로 표현한다. k가 대, 소문자를 나누는 경계에 있어서 헷갈릴 수 있지만 대문자로 k(kilo)를 표시하면 K(kelvin)과 혼동되므로 주의하여야 한다. 이처럼 SI 단위계의 접두어를 사용할 시 유의할 점이 몇 가지 있다. 접두어는 중첩해서 사용할 수 없다. 이를테면 10,000μkm는 10m로 나타내야 맞는 표현이다. 이때 kg(kilogram)은 SI 단위계 중에서 유일하게 접두어가 붙어있는 채로 기본단위계가 된 경우이다. 따라서 kg은 기본단위계이기는 하지만 kg앞이 아닌 g(gram)앞에 접두어를 붙여서 사용한다. 

 또한 온도를 나타내는 기본 단위계인 섭씨(℃)에는 접두어를 붙여서 사용하지 않는다. 그리고 어떤 물리량을 표현할 때 수치와 단위 사이를 한 칸 띄어야 한다. 30 m가 맞고 30m로 쓰면 틀리는 것이다. 두 개 이상의 단위의 곱은 가운데 점을 찍거나 공백을 두는 방식으로 표현한다. 에너지의 단위인 J은 N•m 혹은 N m로 표현할 수 있다.

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