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옹스트롬

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목차

1. 개요

옹스트롬(Å)은 길이의 단위로, 10-10 미터(0.1 나노미터)에 해당한다. 스웨덴 물리학자 안데르스 옹스트롬의 이름을 따서 명명되었으며, 태양광 스펙트럼 연구에 처음 사용되었다. 국제단위계(SI)의 공식 단위는 아니지만, 한때 SI와 함께 사용 가능한 단위로 인정받기도 했다. 옹스트롬은 주로 원자 및 분자 규모의 구조를 다루는 분야에서 활용되었으며, 기호는 "Å"이다.

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옹스트롬
기본 정보
이름옹스트롬
기호Å
명명 유래안데르스 요나스 옹스트룀
차원L
길이길이
단위
미터''
센티미터''
밀리미터''
마이크로미터''
나노미터''
피코미터''
SI 단위' = '
CGS 단위''
영국 단위''
플랑크 단위''
기타
로마자 표기angseuteurøm
이미지
수소 원자의 폭은 약 1.1 옹스트롬이다. 양성자(검은색)의 폭은 옹스트롬이다.
안데르스 요나스 옹스트룀

2. 역사



1868년, 스웨덴의 물리학자 안데르스 요나스 옹스트롬(Anders Jonas Ångström)은 태양광의 스펙트럼 표를 만들면서 전자기파 파장을 100만분의 1밀리미터(10-7 mm)의 배수로 표현했다.[15][16] 옹스트롬의 태양 스펙트럼 파장 표는 태양 물리학계에서 널리 사용되었고, 이후 그의 이름을 따서 명명되었다. 이 단위는 천체 분광학, 원자 분광학 분야를 넘어 원자 규모 구조를 다루는 다른 과학 분야로도 확산되었다.

옹스트롬은 1868년에 10-10 m를 단위로 사용했지만, 특별히 단위 명칭을 붙이지는 않았다. 이후 이 단위가 옹스트롬 단위(ångström unit)로 불리게 되었고, 더 줄여서 옹스트롬이라고 불리게 되었다.

2. 1. 초기 미터와의 관계

미터로 정의되었지만, 이 정의는 분광학 연구에 충분히 정확하지 않았다. 1960년까지 미터는 파리의 BIPM에 보관된 백금-이리듐 합금 막대의 두 눈금 사이의 거리로 정의되었다.[18] 이 물질 표준을 사용하면서 표에 기록된 파장에 약 6000분의 1의 오차가 발생했다. 옹스트롬은 자신이 사용한 표준 막대를 파리의 표준과 비교 검증했지만, 계량학자인 앙리 트레스카는 그 막대가 너무 부정확하여 옹스트롬이 수정한 결과가 수정하지 않은 결과보다 오차가 더 크다고 보고했다.[18]

2. 2. 카드뮴 선 정의

1892년부터 1895년까지, 알베르트 아브라함 미켈슨과 장-르네 베누아는 국제도량형국(BIPM)에서 특별히 개발된 장비를 사용하여 국제 미터 표준의 길이가 전기적으로 여기된 카드뮴(cadmium) 증기의 방출 스펙트럼(emission spectrum)의 붉은색 선 파장의 1,553,163.5배와 같다는 것을 밝혔다.[19] 1907년, 국제 태양 연구 협력 연합회(International Union for Cooperation in Solar Research)(후에 국제천문연맹(International Astronomical Union)이 됨)는 국제 옹스트롬(angstrom)을 그 선의 파장의 정확히 1/6438.4696로 정의했다(건조한 공기, 15 °C(수소 눈금), 760 mmHg, 중력 가속도 9.8067 m/s²).[20]

이 정의는 1927년 제7차 국제도량형총회(CGPM)에서 승인되었다.[21]

2. 3. 미터의 재정의와 옹스트롬 별

1960년, 미터가 분광학적 용어로 재정의되면서 옹스트롬(Å)은 정확히 0.1나노미터(nm)로 재정의되었다. 그러나 분광학적으로 직접 정의된 비슷한 크기의 별도 단위가 필요하다는 의견이 잠시 제기되었다. 1965년, J.A. 비어든은 텅스텐 Kα₁ 선 파장의 0.202901배를 '옹스트롬 별'(Å*)로 정의했다.[17][23] 이 보조 단위는 새로운 미터에서 유도된 버전의 5백만분율 이내의 정확도를 가지도록 의도되었다. 하지만 10년 이내에 이 단위는 15백만분율에 가까운 정확도로 인해 충분히 정확하지 않다고 여겨졌고, 더 높은 정밀도의 측정 장비가 등장하면서 구식이 되었다.[24]

3. 국제단위계(SI)에서의 위치

옹스트롬(Å)은 국제단위계(SI)의 공식 단위가 아니다. 2019년까지는 국제도량형국(BIPM)과 미국 표준기술연구소(NIST)에서 SI와 호환 가능한 단위로 간주되었으나,[11][13] 현재 SI 공식 문서인 "BIPM 브로슈어"(2019) 9판[12]이나 NIST 버전[14]에는 언급되지 않으며, BIPM은 공식적으로 그 사용을 권장하지 않는다. 옹스트롬은 유럽 연합의 내부 시장에서 사용될 수 있는 측정 단위 목록에도 포함되어 있지 않다.[22]

옹스트롬(Å) 단위의 국제단위계(SI) 공식 문서에서의 지위 변천은 다음과 같다.[33]

판지위
제1판(1970년) ~ 제6판(1991년)분야나 국가에 따라 국제도량형위원회(CIPM)가 그 사용이 더 이상 불필요하다고 판단할 때까지, 임시적으로 SI와 병용할 수 있는 단위.
제7판(1998년)SI와의 병용이 허용되는 SI 단위 이외의 단위.
제8판(2006년)여러 가지 이유로 특정 분야에서 사용되는 SI 단위 이외의 단위. 단, 단위의 정의는 SI 단위로 주어져야 한다.
제9판(2019년) 현행판[34]아무런 언급이 없다.



현재 제9판(2019년)에서는 옹스트롬에 대한 언급이 전혀 없으므로, SI 단위와 함께 사용할 수 없다(SI 병용 단위#기타 SI 단위 이외의 단위 삭제).

4. 기호

유니코드에는 옹스트롬 기호(U+212B)가 포함되어 있지만, 이는 호환성을 위한 것이다. 유니코드 컨소시엄은 일반 문자 Å (U+00C5)를 사용하는 것을 권장한다.[36]

유니코드 부호화. 세 번째 옵션은 더 이상 사용되지 않음


과거에는 Å 글리프를 사용할 수 없을 때, 단위를 "A.U."로 표기하기도 했다. 예를 들어, 윌리엄 헨리 브래그의 1921년 논문에서 c축과 a축 격자 상수를 각각 4.52 A.U.와 7.34 A.U.로 제시했다.[27]

일본 계량법에서도 옹스트롬 기호는 국제단위계(SI)와 동일하게 대문자 "A" 위에 작은 환을 붙인 "Å"이다.[32] 유니코드의 옹스트롬 기호는 기존 문자 코드와의 호환성을 위해 마련된 호환 문자이다. 유니코드 표준에서는 이 문자 대신 "LATIN CAPITAL LETTER A WITH RING ABOVE(링이 있는 대문자 A)"를 사용할 것을 권장하고 있다.[35]

기호유니코드JIS X 0213문자 참조명칭
Å8491 (212B)1-2-82옹스트롬
ANGSTROM
Å197 (00C5)1-9-18LATIN CAPITAL LETTER A WITH RING ABOVE


참조

[1] 웹사이트 Entry "angstrom" by Oxford Living Dictionaries online https://web.archive.[...] Oxford University Press 2019-03-06
[2] 웹사이트 Entry "Ångström (unit)" in the Oxford English Dictionary https://web.archive.[...] Oxford University Press 2021-11-22
[3] 웹사이트 Entry "angstrom" https://www.merriam-[...] Merriam-Webster 2024-01-30
[4] 서적 Webster's Encyclopedic Unabridged Dictionary of the English Language Portland House 1989
[5] 웹사이트 Entry "angstrom" https://www.collinsd[...] HarperCollins 2024-07-26
[6] 서적 Longman Pronunciation Dictionary Pearson Longman 2008
[7] 서적 Cambridge English Pronouncing Dictionary 2011
[8] GoldBook Ångström
[9] 웹사이트 Geometry of Crystals https://web.archive.[...] 2015-03-19
[10] 웹사이트 Inorganic Crystal Structure Database (ICSD) https://web.archive.[...] FIZ Karlsruhe 2014-07-30
[11] 간행물 SIBrochure8th
[12] 웹사이트 Le système international d'unités https://www.bipm.org[...] Bureau international des poids et measures 2019
[13] 웹사이트 B.8 Factors for Units Listed Alphabetically https://www.nist.gov[...] National Institutes of Standards and Technology 2019-03-02
[14] 웹사이트 Special Publication 330: The International System of Units (SI) 2019 Edition https://www.nist.gov[...] NIST 2019
[15] 서적 Recherches sur le spectre solaire https://archive.org/[...] W. Schultz 1868
[16] 웹사이트 A Brief (Incomplete) History of Light and Spectra https://www.chemteam[...] ChemTeam 2024-07-26
[17] 논문 Selection of the W Kα₁ as the X-Ray Wavelength Standard 1965
[18] 서적 Lines of Light: Sources of Dispersive Spectroscopy, 1800-1930 https://books.google[...] CRC Press 1995
[19] 논문 Détermination expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses https://babel.hathit[...] 1895
[20] 논문 Nouvelle Détermination du mètre en longueurs d'ondes lumineuses 1907
[21] 웹사이트 Comptes rendus de la 7{{sup|e}} réunion de la Conférence générale des poids et mesures https://web.archive.[...] Bureau international des poids et measures 2018-11-18
[22] 웹사이트 Council Directive 80/181/EEC of 20 December 1979 on the approximation of the laws of the Member States relating to Unit of measurement and on the repeal of Directive 71/354/EEC http://eur-lex.europ[...] Council of the European Communities 2011-09-23
[23] 웹사이트 Angstrom star https://physics.nist[...] NIST CODATA - Committee on Data for Science and Technology 2024-07-26
[24] 보고서 Proceedings of the International Congress on Precision Measurement and Fundamental Constants National Bureau of Standards 1971-08
[25] 서적 The Unicode Standard, Version 5.0 The Unicode Consortium 2008
[26] 서적 The Unicode Standard, Version 14.0 The Unicode Consortium 2021
[27] 논문 The Crystal Structure of Ice 1921
[28] 웹사이트 Resolution B2: On the re-definition of the astronomical unit of length https://www.iau.org/[...] International Astronomical Union 2012
[29] 웹사이트 Instructions for Authors https://web.archive.[...] Oxford Journals 2012-10-22
[30] 웹사이트 Manuscript Preparation: AJ & ApJ Author Instructions https://web.archive.[...] American Astronomical Society 2016-02-21
[31] 법률 計量単位令　別表第六 https://laws.e-gov.g[...]
[32] 법률 計量単位規則　別表第４（第２条関係） https://laws.e-gov.g[...]
[33] 웹사이트 SI Brochure: The International System of Units (SI) https://www.bipm.org[...] BIPM
[34] 보고서 国際単位系（SI）第9版（2019）日本語版 https://unit.aist.go[...] 産業技術総合研究所、計量標準総合センター 2020-04
[35] 서적 The Unicode Standard, Version 8.0 https://www.unicode.[...] The Unicode Consortium 2015-08
[36] 서적 The Unicode Standard, Version 5.0 https://www.unicode.[...] Addison-Wesley


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