| 기준 | 미터 (m) | 옹스트롬 (Å) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 0.297 m | 2.97 × 109 Å |
| Average adult human height | 1.7 m | 1.7 × 1010 Å |
| A football pitch (length) | 105 m | 1.05 × 1012 Å |
| A marathon | 42195 m | 4.2195 × 1014 Å |
| Height of Mount Everest | 8849 m | 8.849 × 1013 Å |
미터는 국제단위계(SI)에서 길이를 나타내는 기본 단위이며 기호는 m입니다. SI의 다른 길이 단위는 모두 미터의 배수나 분수로 정의되고, 넓이·부피·속도를 비롯한 많은 단위도 미터를 바탕으로 만들어집니다.
미터의 정의는 네 차례 개정되었으며, 개정 때마다 실물 기준이 재현하기 쉬운 기준으로 바뀌었습니다. 1791년 프랑스 과학 아카데미는 파리를 지나는 자오선을 따라 북극에서 적도까지의 거리의 1000만분의 1을 미터로 삼자고 제안했습니다. 이 호를 측량하는 데 6년이 걸렸고, 지구가 완전한 구가 아니어서 작은 오차가 생겼습니다. 1889년에는 파리 근교 세브르에 보관된 백금-이리듐 막대가 기준이 되었고, 그 복제본이 협약국에 배포되었습니다. 1960년에는 크립톤 86이 내는 주황빛 파장의 1650763.73배로 다시 정의되었습니다.
현재의 정의는 1983년에 정해졌으며, 다른 양을 고정한다는 점에서 이례적입니다. 진공에서 빛의 속력을 초당 정확히 299792458미터로 정하고, 미터는 빛이 1/299792458초 동안 나아가는 거리로 도출됩니다. 따라서 빛의 속력은 더 이상 측정 대상이 아니라 정의된 상수이며, 측정 기술의 발전은 이제 빛의 속력이 아니라 미터의 정밀도를 높입니다.
이 단위는 건물 치수, 육상 트랙, 수영장, 수심, 직물, 밧줄 등에 전 세계적으로 쓰입니다. 일상에서 야드파운드법을 유지하는 나라는 소수이며, 그런 나라에서도 과학과 의학 분야에서는 미터가 널리 쓰입니다.
일상적인 기준을 알아 두면 크기를 가늠하기 쉽습니다. 일반적인 실내 문의 높이는 약 2미터입니다. 성인의 한 걸음은 4분의 3미터에 가깝고, 걸음 수를 세어 거리를 대략 재는 방법이 통하는 것도 이 때문입니다. 차로의 폭은 대부분의 나라에서 3미터에서 3.5미터 사이입니다.
1미터는 100센티미터, 1000밀리미터, 0.001킬로미터와 같으며, 약 3.28084피트, 39.3701인치에 해당합니다.
옹스트롬은 1미터의 100억분의 1, 곧 0.1나노미터에 해당하는 길이 단위입니다. 1868년 태양 스펙트럼 지도를 만들면서 이 단위를 쓴 스웨덴 물리학자 안데르스 요나스 옹스트룀의 이름에서 왔으며, 기호는 스웨덴어 알파벳에서 빌려 온 Å입니다.
옹스트롬이 살아남은 것은 원자의 크기와 잘 맞기 때문입니다. 수소 원자의 반지름은 약 0.5Å입니다. 탄소-탄소 단일 결합은 대략 1.5Å입니다. 이 값을 나노미터로 나타내면 다루기 불편한 소수가 되므로 결정학자, 분광학자, 구조생물학자는 지금도 이 오래된 단위를 선호합니다. 공개 데이터베이스에 등록된 단백질 구조는 여전히 분해능을 옹스트롬으로 표시하며, 2Å보다 좋은 분해능으로 풀린 구조는 우수한 것으로 평가됩니다.
가시광선의 파장도 다루기 좋은 범위에 들어옵니다. 붉은빛은 7000Å 부근, 보랏빛은 4000Å 부근입니다. X선의 파장은 1Å 안팎에 몰려 있는데, X선 회절이 원자 간격을 드러내는 이유가 바로 여기에 있습니다. 살펴보는 수단과 대상의 크기가 같기 때문입니다.
옹스트롬은 국제단위계에 속하지 않습니다. 국제도량형국은 SI와 함께 쓸 수 있는 단위로 열거하면서도 새로운 용도로는 권하지 않고 나노미터나 피코미터를 선호합니다. 그러나 이 권고는 이 단위가 뿌리내린 분야에서는 별 효과가 없었습니다. 반도체 제조가 좋은 예입니다. 공정 노드는 수십 년 동안 나노미터로 불렸지만, 구조가 작아지면서 업계는 게이트 산화막 두께를 옹스트롬으로 표시하기 시작했고, 인텔은 자사 기술의 한 세대를 옹스트롬 시대라고 이름 붙였습니다.
오래된 과학 문헌을 읽을 때는 주의가 필요합니다. 옹스트롬이 미터에 연결되기 전에는 카드뮴의 특정 스펙트럼선을 기준으로 정의되었고, 20세기 초에 발표된 값은 오늘날의 값과 조금 다를 수 있습니다. 국제천문연맹은 1907년에 이 분광학적 정의를 채택했고, 이는 1960년 미터 자체가 크립톤을 기준으로 재정의될 때까지 쓰였습니다. 차이는 작지만 실재하며, 과거의 스펙트럼 측정을 현재의 측정과 견줄 때에는 중요하게 작용합니다.
환산은 간단합니다. 1옹스트롬은 10-10미터, 0.1나노미터, 100피코미터와 같으며 10옹스트롬이 1나노미터가 됩니다.