원자시와 윤초
원자시계 (원자 주파수 표준기)가 개발됨으로써 짧은 시간동안에
정확하게 결정되는 새로운 초의 시대가 열렸다. 1967년에, 일초는 세슘원자에서 발생하는
복사선의 주파수로 정의되었다. 구체적으로 말하면, 국제적인 합의에 의해, 표준
일초는 외부에서 아무 방해를 받지 않는 세슘원자가 9,192,631,770 번 진동하는 시간으로
정의되었다. 마치 추시계에서 추가 흔들린 횟수를 세듯이 원자시계에 딸린 전자장비가
이 진동수를 세어서 표시한다.
원자시계 덕분에 일초의 길이는
일분 이내에 10억분의 1초 까지 정확히 결정될 수 있었다. 그러나 이 새로운 초의
정의는 지구의 운동과는 전혀 무관하기 때문에 지구자전의 불규칙성에 기인한 원자시와
세계시가 서로 어긋나는 문제는 여전히 남아있었다.
원자시와
세계시가 서로 어긋나는 문제를 해결하기 위해 1972년에 "윤초"가 발명되었다.
윤초는 윤년과 비슷한 개념이다. 즉, 태양 주위를 도는 지구의 위치와 달력의 날짜를
일치시킬 목적으로 매 4년마다 2월 마지막 날에 하루를 더하는 것이 윤년이다. 이에
비해 윤초는 지구자전의 불규칙성 때문에 발생하는 시간차를 보정하기 위해 일초를
더하거나 빼는 것을 말한다. 좀더 자세히 말하면, UTC는 UT1과 0.9초 이내에서 항상
일치하도록 만든다. 그리고 12월이나 6월의 마지막 날 마지막 분에 일초를 더하거나
빼는데, 이때는 일분이 61초가 되거나 59초가 된다. 언제 윤초를 적용해야 하는지에
관한 정보는 프랑스 파리에 있는 국제도량형국 (BIPM)에서 세계 각국에 있는 시간주파수
표준연구실로 알려준다.
1972년 -윤년-에는 두 번의 윤초가
더해져서 현대에 들어 가장 긴 일년이 되었다. 지금까지 빼기 윤초를 적용한 경우는
없고 모두 더해지기만 했는데, 1999년 현재 총 32초가 더해졌다.
(정리: 이호성,
1999.11.1.)