무게 및 질량 변환기

무게가 아니라 질량: 조용한 구분

무게라는 단어는 슈퍼마켓, 헬스장, 선적 명세서에서 살아남았지만, 실제로 측정되는 양은 거의 항상 질량입니다. 즉 우주 어디에 있든 변하지 않는 물체 속 물질의 양입니다. 진정한 의미의 무게는 힘이며, 그 질량에 작용하는 중력의 끌어당김으로, 지구와 달, 빠르게 움직이는 엘리베이터에서 모두 다릅니다. 1킬로그램의 밀가루는 달 표면에서도 1킬로그램이지만, 그곳에서의 무게는 해수면 욕실 저울이 표시하는 값의 약 6분의 1에 불과합니다. 이 범주의 일상 단위인 킬로그램, 그램, 파운드, 온스, 스톤, 캐럿은 포장지에 순중량이라고 적혀 있어도 모두 질량을 나타냅니다.

백금 원기둥에서 자연 상수까지

130년 동안 킬로그램은 단 하나의 물체로 정의되었습니다. 파리 외곽 금고에 세 겹의 유리 종 아래 보관된 백금-이리듐 원기둥인 국제 킬로그램 원기였습니다. 각국 계량 기관에 배포된 자매 사본들은 한 세기에 걸쳐 원본 대비 수십 마이크로그램씩 서서히 질량이 변동하였으며, 이는 기본 단위로서 매우 불편한 일이었습니다.

2019년 5월 20일 세계 계량의 날에 킬로그램은 정확히 6.62607015 × 10⁻³⁴ 줄·초로 고정된 플랑크 상수를 기준으로 재정의되었습니다. 그 원기둥은 이제 박물관의 전시품이 되었습니다. 더 오래된 단위들에는 각자의 역사가 깃들어 있습니다. 그레인은 보리 한 알의 질량에서 시작되었고, 캐럿은 보석상이 보석을 달 때 사용한 캐럽 씨앗에서 유래하였으며, 러시아의 푸드(약 16.38kg)는 케틀벨 훈련에서 여전히 등장합니다.

이 숫자들이 다니는 곳

약국은 밀리그램과 마이크로그램으로 약을 조제하며, 화학자들은 분자 수준에서 반응을 맞출 때 원자질량단위로 셉니다. 보석상은 다이아몬드를 캐럿(정확히 0.2g)으로 거래하고, 은세공인은 여전히 페니웨이트를 인용합니다. 항공과 해운은 북미에서 숏톤(2,000파운드), 옛 영국 계약에서 롱톤(2,240파운드), 그리고 그 외 거의 모든 곳에서 메트릭톤(1,000kg)을 다룹니다. 일본의 직물과 진주 시장은 몬메를, 중국 시장은 근과 량을, 남아시아 금세공인은 톨라로 무게를 잽니다. 미국 기계공학에서는 뉴턴의 제2법칙을 파운드힘 단위로 작성할 때마다 잘 알려지지 않은 슬러그(약 14.59kg)가 등장합니다.

변환에서 자주 발생하는 오류

함정은 대부분 수학적이라기보다 문화적입니다. 짚어둘 만한 몇 가지를 소개합니다.

• 미국 톤은 2,000파운드, 영국 롱톤은 2,240파운드, 메트릭톤(톤)은 1,000킬로그램으로 약 2,204.6파운드입니다. 한 단어에 세 가지 다른 의미가 담겨 있습니다.
• 액량 온스는 질량이 아닌 부피를 측정하며, 미국과 영국 버전이 서로 다릅니다.
• (귀금속에 사용되는) 트로이 온스는 31.1035g으로, 28.3495g인 상용 온스보다 무겁습니다.
• 킬로그램힘과 킬로그램은 물리 문제에서 호환되지 않습니다. 항공사 저울이 매일 그 경계를 흐리게 만들지만 말입니다.