| 기준 | 줄 (J) | 센티줄 (cJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 4184 J | 418400 cJ |
| An AA alkaline battery | 10000 J | 1000000 cJ |
| Daily adult food intake | 8368000 J | 836800000 cJ |
| One unit on an electricity bill | 3600000 J | 360000000 cJ |
| A lightning strike | 1 × 109 J | 1 × 1011 cJ |
줄은 국제단위계에서 에너지와 일과 열의 단위입니다. 기호는 J 입니다. 1 줄은 1 뉴턴의 힘이 그 작용점을 1 미터 옮길 때 하는 일이며, 동시에 1 와트의 일률이 1 초 동안 흐를 때 쓰이는 에너지이기도 합니다.
이 같음이야말로 이 단위가 있는 까닭입니다. 19 세기 이전에 열과 역학적 일은 서로 다른 것으로 여겨져 다른 단위로 재어졌습니다. 열은 칼로리, 일은 피트파운드였습니다. 제임스 프레스콧 줄은 일정한 양의 역학적 일이 늘 같은 양의 열을 낳는다는 것을 여러 해에 걸쳐 보였습니다. 가장 잘 알려진 것은 떨어지는 추로 돌린 날개바퀴로 물을 저어 온도가 오르는 것을 잰 실험입니다. 이 환율, 곧 열의 일당량을 정한 일이 역학과 열역학을 하나의 학문으로 묶었습니다.
기본 단위를 통해 정의되므로 줄은 모든 것을 잇습니다. 뉴턴미터이고, 와트초이며, 쿨롬볼트이고, 킬로그램 제곱미터 매 초 제곱이기도 합니다. 물리학의 어느 갈래가 말하고 있느냐에 따라 이 꼴들이 저마다 실제로 쓰입니다. 전기의, 역학의, 열의, 화학의 에너지가 모두 같은 단위로 세어지고, 그래서 체계 전체에 걸친 에너지 셈이 비로소 가능해집니다.
이 눈금은 쓸모 있는 뜻에서 사람의 크기에 맞습니다. 사과 하나를 1 미터 들어 올리는 데 약 1 줄이 듭니다. 심장이 한 번 뛰는 데 약 1 줄이 듭니다. 책상에서 교과서를 떨어뜨리면 약 10 줄이 풀려납니다. 그 아래에서는 줄이 다루기 성가셔져 접두어가 붙은 단위가 이어받고, 그 위에서는 킬로줄과 메가줄이 같은 구실을 합니다.
음식의 에너지는 본디 줄로 잽니다. 오스트레일리아와 뉴질랜드와 유럽연합의 표시는 칼로리와 나란히, 또는 그 대신에 킬로줄을 적습니다. 일반의 쓰임에서 칼로리가 살아남은 것은 주로 버릇 때문이며, 1 칼로리가 4.184 줄이라는 환산은 재어진 것이 아니라 정의로 정해진 것입니다.
영양, 탄도학, 전지의 용량, 레이저의 출력, 폭약의 위력, 그리고 지진이 풀어놓는 에너지가 모두 줄이나 그 배수 단위로 적힙니다. 전혀 다른 분야에서 온 양들을 곧바로 견줄 수 있게 되는 것입니다.
1 줄은 1 뉴턴미터, 1 와트초, 약 0.239 칼로리, 약 0.000278 와트시와 같습니다.
센티줄은 1 줄의 100 분의 1, 곧 0.01 줄에 해당하는 에너지 단위입니다. 기호는 cJ 입니다. 센티미터나 센티리터와 똑같은 방식으로 만들어진, 미터법의 온전한 일원이지만 국제단위계 전체에서 가장 적게 쓰이는 단위 가운데 하나이기도 합니다. 그 까닭을 아는 일은 접두어가 실제로 어떻게 골라지는지를 아는 일이기도 합니다.
양 자체는 그리기 쉽습니다. 2 그램쯤 되는 작은 동전이 50 센티미터를 떨어지면 약 1 센티줄로 바닥에 닿습니다. 자판을 네 번 두드리는 일도 그만큼이고, 무른 용수철을 몇 밀리미터 눌러 주는 일도 같습니다. 작고 의도된 몸짓의 에너지, 곧 소리로 들릴 만큼은 되지만 힘으로 느껴지기에는 모자란 양입니다.
이 단위가 드문 까닭은 공학이 1000 배씩 건너뛰는 접두어에 자리를 잡았기 때문입니다. 밀리와 마이크로와 나노, 그리고 위쪽의 킬로와 메가와 기가가 이웃 사이에 세 자릿수를 두고 모든 눈금을 덮어 주므로, 적히는 값은 1 과 1000 사이에 머물고 센티도 데시도 필요 없습니다. 거의 모두가 적는 꼴은 10 밀리줄이며, 그것은 1 센티줄과 정확히 같은 뜻입니다.
센티가 다른 곳에서 살아남은 것은 사람의 치수가 마침 거기에 맞기 때문입니다. 센티미터는 손가락 너비에, 센티리터는 마실 것 한 잔에, 센티그램은 약 한 번 분량에 맞습니다. 100 분의 1 이 편리한 사람의 양에 떨어지는 곳에서 접두어는 남고, 줄처럼 그렇지 않은 곳에서는 규격에서 지워진 적도 없이 조용히 실무에서 사라집니다.
몇몇 기술 분야는 여전히 그것을 지킵니다. 점도는 윤활유와 공정 산업에서 센티푸아즈와 센티스토크스로 적히고, 방사선 치료 선량은 그레이가 아니라 센티그레이로 처방되며, 흙의 수분 장력은 센티바로 읽습니다. 모두 기본 단위의 100 분의 1 이 작업 범위에 딱 떨어지는 경우로, 센티미터와 같은 이치입니다. 이 습관은 몇 차례의 현대화 시도를 견뎌 냈습니다.
그래도 센티줄을 만난다면, 대개 옛 글이나 옮겨진 설명서나 접두어를 가르치는 예제에서일 텐데, 안전한 길은 그 자리에서 환산해 버리는 것입니다. 10 을 곱해 밀리줄로 읽거나, 100 으로 나누어 줄로 읽으면 됩니다. 어느 쪽으로도 정보는 잃지 않으며, 나온 값은 같은 지면의 나머지 모두와 맞아떨어집니다.
1 센티줄은 0.01 줄, 약 0.00239 칼로리, 약 0.00000278 와트시와 같습니다.