시간단위 초(秒)의 측정정밀도 100배 높인다
시간단위 초(秒)의 측정정밀도 100배 높인다
  • 이인호 기자
  • 승인 2021.11.24 19:39
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국내 5개 국책기관, 시공간 재정의를 위한 융복합연구 MOU 체결

 

1967년 파리에 있는 표준연구소는 시간의 최소단위 1(, second)의 기준을 세슘 원자(원자번호 133)의 진동수가 919,2631,770번 반복하는 시간의 길이로 규정했다. 국제적으로 이 기준을 197211일을 기해 사용하고 있다.

그후 반세기가 지나도록 기술적 한계로, 시간의 단위 의 측정 기준을 재정의하지 못하고 있는 실정이다.

우리나라 국책연구기관 5곳이 이 문제를 해결하기로 뜻을 모았다. 5개 기관은 국토지리정보원, 한국과학기술원, 한국과학기술정보연구원, 한국천문연구원, 한국표준과학연구원이다. 5개 기관은 24일 한국천문연구원에서 시공간(視空間, Space-Time) 융복합 연구 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.

5개 기관은 MOU를 통해 각 기관이 보유한 주요 연구장비의 공동활용 시공간 극한 정밀도 측정 연구 연구 데이터 생산, 전송, 분석, 활용 및 국제공동연구 기타 공동 관심분야의 융복합 협력분야를 발굴ㆍ추진하고 상호 협력하기로 합의했다. 5개 기관이 공동활용키로 한 연구장비는 한국표준과학연구원의 이터븀(Ytterbium)광시계, 한국과학기술원의 광주파수빗 기술, 한국과학기술정보연구원의 국가과학기술연구망(KREONET), 한국천문연구원의 한국우주전파관측망(KVN), 국토지리정보원의 우주측지관측센터 측지VLBI 시스템이다.

 

5개 기관은 각 기관이 보유하고 있는 장비와 기술을 합쳐 세계최초로 시공간 측정 정밀도를 100배 높이는 융합연구를 할 계획이다. 시간단위인 초()를 광시계를 통해 측정하면 세슘 원자시계를 기반으로 한 측정보다 정밀도를 100배 높일수 있다고 이론적인 설명이 가능하다는 것이다. 기존의 세슘원자시계의 정확도는 소수점 16자리까지 측정이 가능한데, 광시계로 측정하면 소수점 18자리까지 측정이 가능하다고 한다.

 

세종시 연기면에 있는 우주측지관측센터 안테나 /국토지리정보원
세종시 연기면에 있는 우주측지관측센터 안테나 /국토지리정보원

 

5개 기관은 20204월 국가과학기술연구회(NST) 선행융합연구사업으로 광대역 VLBI 기반 시공간 측정 정밀도 한계 극복을 위한 선행연구를 성공적으로 마쳤다. VLBI(Very Long Baseline Interferometer)는 서로 멀리 떨어져 있는 전파망원경을 이용해 우주와 지구 공간을 측정하는 기술을 말한다.

국내기관들은 오는 12월 이탈리아의 국립도량형연구소(INRiM), 국립천체물리연구소(INAF)와 함께 VLBI를 활용한 대륙 간 시각비교 실증 관측을 진행할 예정이다.

국토지리정보원 사공호상 원장은 이번 협약을 통해 우리나라는 세계적인 수준의 대륙 간 광시계 시각비교 기술 관련 연구를 수행하는 한편, 4차 산업혁명 시대에서 초정밀 시공간 정보 전송 및 동기화를 통한 초연결 시대 선도 및 새로운 과학연구 성과 창출을 위한 기반을 마련할 수 있을 것이라고 기대했다.

 
 
 
 
 

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