국제 킬로그램 원기

International Kilogram Prototype (IPK). 킬로그램의 정의에 사용되는 백금 90%와 이리듐 10%의 합금. 높이 및 밑바닥 지름이 39.17밀리미터인 원통형 모양이며 마모를 방지하기 위해 모서리는 미리 깎인 채로 만들어졌다.

그 중요성¹⁾ 때문에 프랑스에 위치한 국제도량형국(BIPM)의 금고에 꽁꽁 묶여 보관되고 있으며, 따라서 IPK 자체가 아닌 IPK의 복제품(replica)이 실제적인 의미에서 사용되고 있다. 이 복제품의 갯수는 대략 100개 쯤 되며 수십년에 한 번 꼴로 상호 비교를 하여 오차를 분석하는데, 대체적인 추세는 "IPK만 빼고 나머지 거의 모든 복제품이 상대적으로 질량이 더 커지는 것 같다"이다(…). 물론 이 오차는 10^-8 정도의 차이에 불과하므로 아직 걱정할 수준은 아니지만.

IPK와 같은 물리적 특징을 가진 물체는 한 두 개가 아닌데, 좀 더 정확히는:

• 1879년에 찍어낸 세 개의 원기: KI, KII, KIII
  • 1889년에 KIII가 공식 킬로그램 원기로 지정됨 (흔히 \mathfrak{K}로 표기)
• 1884년에 찍어낸 40개의 원기: K1, K2, …, K40
  • K8은 용기에다가 번호를 41이라고 잘못 찍은 까닭에 K8(41)이라고 흔히 불린다.
  • K1, K7, K8, K9, K25, K31, K32를 제외한 33개는 세계 각국에 배포되어 있다.
• 그 뒤로 이런 저런 이유로 계속 찍어낸 원기들: K41, K42, …²⁾

이 중 KI, K7, K8(41), K32, K43, K47은 BIPM에서 공식적으로 인정하는 복제품(sister copy)으로 IPK와 같은 금고에 보관되어 있다. 나머지는 거의 대부분 국가 표준으로 사용하기 위하여 만든 것으로 이를테면 대한민국에는 K39, K72, K84가 할당되어 있다. 물론 이 복제품들은 그 상징성과 현물이라는 특성 때문에 이런 저런 부침을 겪곤 하는데…

• 대한민국의 K39는 본래 1885년에 조선에 할당되었으나 일제시대의 개막과 함께 일본에 할당되었다가 1947년에 다시 돌려 받았다. 이 과정에서 원기를 군수용으로 징발하려 한다거나 전쟁통에 원기를 탈취하려는 등의 무쉼쉬한 시도가 끊이질 않았다.³⁾
• 또한 K39는 어찌 된 이유인지는 모르겠지만 (아마도 앞에서 언급한 사건들의 결과인듯) 다른 거의 모든 복제품과는 달리 질량이 대략 0.06% 줄어든 상태이다. 즉 "깎여 나갔다"는 얘긴데, 이 때문에 K39는 부원기로만 사용되고 있다.
• 그 밖에 훼손된 원기로는 K1, K11, K22, K29, K33, K42 따위가 있다 한다. (이 중 일부는 BIPM에 다시 반납된듯)
• 심지어 아르헨티나에 할당된 K45는 도둑맞아서 현재 행방이 불투명하다(…)

…이런 모양이니 킬로그램의 대체 정의를 연구하는 사람들이 생길 수 밖에!

• 《질량 정밀측정기술》, 한국계량측정협회, 2005 (14쪽에 K84까지의 현재 복제품 상태가 나열되어 있다.)