학문
무개를 측정하는 것은 저울입니다. 산업계에서 많이 사용하고 있죠.
무개를 측정하는 것은 저울입니다. 산업계에서 많이 사용하고 있죠.
가장 정밀한 저울은 어떤것입니까? 어느정도까지 정밀한지 궁금합니다.
그리고 극미량을 측정할 수 있는 원리는 무엇인지 궁금합니다.
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
가장 정밀한 저울은 레이저간섭계 저울로, 나노미터 단위 이하의 정밀도를 가지고 있습니다. 극미량을 측정하는 방법으로는 진동수 변화를 이용하는 방법이 있으며, 이를 이용한 기기로는 마이크로 밸런스 등이 있습니다. 또한, 원자 힘 현미경은 나노미터 단위의 원자나 분자 수준의 물체를 감지할 수 있습니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
로드셀이라는 무게를 정확하게 제어주는 장치가 들어가는데 이게 정밀저울 일수록 비싼 로드셀이 들어가요...회사마다 노하우가 있어서 특허 장난아닌 분야 입니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
가장 정밀한 저울은 현재까지도 질량의 단위인 ‘킬로그램(kg)’을 국제표준으로 사용하는 시중의 ‘킬로그램 원기표준’입니다. 이 원기표준은 국제표준을 담당하는 기구인 국제표준미터기구에서 보관하고 있으며, 1889년에 제작된 이후로 국제 표준으로 사용되어 왔습니다. 하지만, 킬로그램 원기표준은 시간이 지남에 따라 질량이 변화할 수 있기 때문에, 현재는 새로운 국제표준으로 대체하기 위한 노력들이 이어지고 있습니다.
가장 정밀한 저울은 현재까지 레이저를 이용한 ‘광학 저울’입니다. 이 저울은 레이저를 이용하여 물체의 질량을 정밀하게 측정할 수 있습니다. 이러한 광학 저울은 킬로그램 원기표준에 비해 100배 이상 정밀한 측정이 가능합니다.
극미량을 측정하는 원리는 다양한데, 그 중에서도 가장 대표적인 것은 ‘질량 분광학입니다. 질량 분광학은 분자나 원자를 이온화하여 이온을 질량으로 분석하는 분석 기술입니다. 이를 이용하여 물질 내에 포함된 극미량의 물질을 정밀하게 분석할 수 있습니다. 또한, 이러한 기술을 이용하여 약물, 화학 물질, 환경 오염 물질 등을 분석하는 등 다양한 분야에서 응용됩니다.
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.
가장 정밀한 저울은 키블 저울이라고 합니다. 이 저울은 전기적인 방법으로 물체의 질량을 측정하는데 사용됩니다. 2017년 5월 발표된 NRC 연구원에 의한 최종 논문에서는, 9.1 ppb(십억분의 1)의 정밀도를 보여주었다고 합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.가장 정밀한 저울은 현재 레이저 보조 질량분석법(Laser-assisted mass spectrometry)으로 알려져 있습니다. 이 방법은 질량분석법(Mass spectrometry)에 레이저를 활용하여 분자의 질량을 측정하는 기술로, 원자량 이하의 물질까지 측정이 가능합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
가장 정밀한 저울은 '키블 저울'입니다.
다만 이 저울은 물리적인 무게를 재는 것이 아니라 물체의 무게에 해당하는 전기력을 생성하는 데 필요한 전류 및 전압을 측정하는 전기기계식 측정 장치입니다.
이 때문에 질량의 단위인 킬로그램을 물리학의 기본 상수에 기초하는 '전자 킬로그램' 또는 '전기 킬로그램'으로 구현할 수 있도록 해줍니다.
그리고 키블저울의 정밀도는 2015년에는 키블 저울이 플랑크 상수를 10억분의 13의 정밀도로 측정하기도 했는데요, 2018년 11월 16일 만장일치로, 기존의 킬로그램 단위 및 기타 단위의 정의를 변경하는데 이 '키블 저울'이 사용되었습니다.
참고로 바뀐 킬로그램의 정의는 2019년부터 사용되었습니다.