CGS 단위계는 왜 만들어졌을까?

해당 글은 인터넷에 돌아다니는 자료나 제가 공부한 내용을 기반으로 작성된 것입니다. 물론, 최대한 정확한 내용만을 올리도록 노력하겠지만 무조건적으로 받아들이지 않으시길 바랍니다. 그래서 구체적인 지적은 언제나 환영입니다. 감사합니다.

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인터넷에 검색해보면 1832년 카를 프리드리히 가우스(Carl Friedrich Gauss)가 처음으로 제안하여 1873년 영국의 물리학자 제임스 맥스웰(James Clerk Maxwell)과 윌리엄 톰슨(William Thomson)이 회원으로 있던 영국과학진흥협회 위원회가 공식적으로 CGS 단위계를 채택하였다고 나옵니다.

 

그런데 CGS 단위계를 제안한 사람들(가우스, 맥스웰, 톰슨)을 보면 고등학교 물리 시간에 한 번 쯤 들어본 사람들입니다. 더 자세히 말하자면 가우스와 맥스웰은 전자기학을 공부할 때, 톰슨은 '원자 모형'에 대해 공부할 때 등장한 것으로 어렴풋이 기억납니다. 그러므로 CGS 단위계를 제안한 사람들은 주로 우리 손 안에서 다룰 수 있는 크기의 물리량을 다루는 학자들이었기 때문에 cm, g, s를 표준 단위계로 제안한 것입니다.

 

하지만 일상 생활에서는 우리 손을 넘어서 일어나는 일들이 훨씬 더 많습니다. 예를 들면 코로나 때문에 밖을 돌아다닐 일은 적어졌지만  사람은 보통 1.6 m/s의 속도로 이동하고 우리들이 평소 들고 다니는 대학교 전공책은 1~2kg 정도 됩니다. 꼭 전공책이 아니더라도 사람의 몸무게는 g이 아니라 kg 단위를 사용합니다. 즉, CGS 단위계는 실용적인 측량에 사용하기에는 그 단위가 내포하는 양이 너무 작았기 때문에 커다란 물체의 움직임이나 변형을 다루는 기계나 토목 분야에서는 불편할 수밖에 없었습니다.

 

게다가 CGS 단위계를 네이버에 검색해보면 채택된 연도가 1881년으로 되어 있는데 이는 'practical CGS unit'를 말하는 것이며 CGS 단위계는 간단하게 cm, g, s 뿐만 아니라 이를 기반으로 힘과 거리를 CGS 단위로 나타냈을 때 계수가 1이 되도록 전하의 단위를 정한 CGS 정전단위계와 자기에 대한 쿨롱의 법칙에서 계수가 1이 되도록 자극의 단위를 정한 CGS 전자기 단위계 등 종류가 다양하다보니 혼란스러워졌습니다. (저도 정리해보려고 했는데 잘 쓰지도 않는거 굳이 해야하나 싶기도 하고 전기전자 전공도 아니다보니 더욱 혼란스러웠습니다.)

 

그래서 m, kg 그리고 s을 기준으로 하는 MKS 단위계와 여기에 암페어(A)를 포함하는 MKSA 단위계를 거쳐 이를 확장한 국제단위계(SI unit : Système International d'unités)가 1960년에 국제 표준 단위계로 채택된 뒤로는 잘 사용되지 않게 되었습니다.

 

* Cover Image by Arek Socha from Pixabay

* 참고자료

   : 네이버 두산백과 CGS 단위계

   : 네이버 물리학백과 국제단위계

   : Wikipedia, CGS unit