측정 단위
정의1
측정 단위unit of measurement 혹은 간단히 단위unit란, 물리량의 크기를 표현하기 위해 사용하는 기준을 말한다.
설명
도량형과 같은 말이다.
과거에는 원기原器, prototype라 불리는 실물 단위를 기준으로 하여 측정을 했다. 가령 미터를 정의하고자 할 때 어떤 자를 하나 만든 다음에 "이 자의 길이가 1미터이다"라고 하거나, 킬로그램을 정의하고자 할 때 어떤 추를 하나 만든 다음에 "이 추의 무게(질량)가 1킬로그램이다"라고 하는 식이다. 물론 이러한 방식에는 정확도와 신뢰성에 문제가 있다. 물체는 시간이 지나면서 미세하게 변형되거나 손상될 수 있고, 복제 또한 완벽하게 이루어지기 어렵기 때문이다.
그래서 현대에는 누가, 언제, 어디에서 측정하더라도 동일한 값을 얻을 수 있도록, 자연 상수에 기반한 정의를 사용한다. 즉, 특정 물체가 아니라 변하지 않는 물리적 현상을 기준으로 단위를 정의하는 것이다. 예를 들어, 현재 미터는 진공에서 빛이 일정 시간 동안 이동하는 거리로 정의된다. 보다 정확히는 다음과 같다.
진공에서 빛이 $\dfrac{1}{299\ 792\ 458}$초 동안 이동하는 거리를 $1$미터meter라고 정의한다.
국제단위계 (SI)
현대 과학과 공학에서 전 세계적으로 가장 널리 쓰이는 표준 단위 체계는 국제단위계 (SI)이다. SI는 7가지 기본 단위base units $\mathrm{s}$, $\mathrm{m}$, $\mathrm{kg}$, $\mathrm{A}$, $\mathrm{K}$, $\mathrm{mol}$, $\mathrm{cd}$를 정의하고, 이 기본 단위들의 조합(곱셈과 나눗셈)을 통해 속도($\mathrm{m/s}$), 힘($\mathrm{N} = \mathrm{kg \cdotp m/s^{2}}$), 에너지($\mathrm{J} = \mathrm{N \cdotp m}$) 등의 유도 단위derived unit를 표현한다.