국제 규격 단위 (SI units)와 측정에 대한 이야기

국제 규격 단위 (SI units)와 측정에 대한 이야기

 

SI 시스템은 모든 측정의 기본 단위 혹은 표준 단위를 말한다. 

SI는 System Internationale의 줄임말로 "국제 시스템"을 마말한다. 

SI base units :

측정량	SI unit (Symbol)
Length or Distance (길이 혹은 거리)	meter (m)
mass (무게)	gram (g)
Weight or Force (무게 혹은 힘)	newton (N)
Volume or Capacity (부피)	Liter (L)
Temperature (온도)	Kelvin (K)
Time (시간)	Second (s)
Electric current (전류)	Ampere (A)
Amount of substrate (기질의 합계)	Mole (mol)
Light intensity (광도)	candela (cd)

※ What is substrate? In Chemistry, it is the major compound that reacts with the reagent under a specified set of reaction parameters.  In biology, the earthy material where an organism lives. 

Definition of Substrate (출처: 구글 이미지)

 

SI 단위를 사용하여 누군가의 이두근 주위의 거리와 같이 짧은 거리와, 지구 주위의 어마어마한 먼 거리를 모두 설명할 수 있기 위해서 우린 단위의 크기를 측정에 맞게 변경할 수 있어야 해. 과학자들은 Prefixs (접두사)를 고안했어. 이 방법은 기본 단위에 10을 곱하는 시스템을 말해. 이 Prefix를 바꾸는 것만으로, SI 단위는 크고 작은 측정에 사용할 수 있단다. 

SI Prefix (symbol)	Multiplier (승수)
giga - (G)	1,000,000,000
mega - (M)	1,000,000
kilo - (k)	1,000
hecto - (h)	100
deca - (da)	10
[base unit]	1
deci- (d)	0.1
centi- (c)	0.01
mili - (m)	0.001
micro - (μ)	0.000001
nano - (n)	0.000000001

세상의 95퍼센트는 SI 단위를 사용해서 측정할 수 있다. 

국제규격

SI prefixes를 기억하는 방법 : Great Mighty King Henry Died By Drinking Chunky Milk Monday Night. 

<SI Prefixes 외우는 방법>

SI 단위 변환 

SI Prefix 시스템은 10단위를 기본으로 하고 있기 때문에, 단위별로 변환이 매우 쉬어.측정 단위보다 작은 단위로 변환을 원하면 소숫점을 오른쪽으로 옮겨주면 되지. 측정의 큰 단위로 변환을 원하면, 소숫점을 왼쪽으로 옮겨주면 되고. 

예 ) 0.001 kilometers = 1 meter = 100 centimeters 

      (키로미터(큰단위)에서 미터(작은단위)로 단위를 바꾸려면, 소숫점을 오른쪽으로 세번 움직인다. 미터(큰단위)를 센티미터(작은 단위)로 변환하려면 소숫점을 오른쪽으로 두번 옮기면 된다. (오른쪽엔 더이상 숫자가 없으므로, 0을 추가해주면 된다.) 

     330 centimeters = 3.3 meters = 0.0033 kilometers

      (센티미터(작은단위)를 미터(큰 단위)로 변환하려면 소수점을 왼쪽으로 두번 움직이면 된다. 미터(작은단위)를 키로미터(큰 단위)로 변환하려면 소숫점을 왼쪽으로 세번 움직이면 된다. ) 

일반적인 상식 : 가장 알맞는 단위를 사용하자. 해양의 부피를 즉정하는데 우유 한잔의 측정단위와 같은 단위를 사용한다고 생각해봐. 숫자를 표현하기가 너무 힘들꺼야. 해양의 부피 측정은 당연히 큰 단위를 사용해야겠지?

Types of Measurement

Length (길이) : 두 점 사이의 거리

Volume (부피) : 어떤 것이 차지하는 공간의 크기 

Mass (질량) : 액체, 고체 혹은 가스가 차지하는 크기 

Weight (무게) : 질량에 의해 발휘되는 힘 

Mass and Weight are not the same!! (질량과 무게는 같지 않다!) 

질량은 어떤 물체의 질량은 물체에있는 물질의 양이고 무게는 질량에 의해 가해지는 힘을 말해. 무게는 중력 (힘)에 의존하지만 질량은 그렇지 않지. 예를 들어 달은 지구보다 중력이 적기 때문에 물체의 무게가 지구보다 낮아. 하지만 질량은 항상 동일하게 유지된단다. 무게는 변하지만. 

Density (밀도) : 부피가 차지하는 물체의 양

Temperature (온도) : 얼마나 뜨거운지, 차가운지를 나타내는 수치. SI 단위는 Kelvin (k) 를 사용하지만, 대부분의 과학자들은 온도를 측정할때 SI의 파생단위인 Celsius (섭씨) 를 사용한단다. 

Celsius 는 Kelvin으로 변환할 수 있는데, 다음의 공식에 따라 변환이 가능해 

미국에서는 Celsius(섭씨) 를 변환해서 Fahrenheit (화씨) 를 많이 사용해. 

섭씨를 화씨로 바꾸는 공식은 다음과 같지; 

Time (시간) : 사건 사이의 기간을 말해 혹은 얼마나 오랫동안 지속되었는지의 기간을 말하기도 하지. SI 단위는 Second (초) 야. 다른 시간을 나타내는 단위에은 hours (시간), days (날), month (달), 그리고 years (년) 이 있어. 

Measurement tools (측정 도구들)

Distance (거리)

Meterstic : 길이가 1 미터인 Ruler(자)라고 생각하면 돼. 야드 스틱보다는 좀 길어. 

Trundle wheel (트런들 휠) : 긴 거리를 측정하기 위해서 트런들 휠을 사용해. 이 기구는 1미터를 지날때마다 클릭 소리를 내지 - 클릭 소리의 수를 기억하면 된단다. 

Tape Measure (테잎 측정) : 둥근모양의 거리를 측정할 미터 스틱이나 트런들 휠을 가지고 측정하기는 쉽지 않아. 이럴때 사용되는게 Tape Measure 이지. 

Volume (부피)

Graduated Cyliner : 얼마나 많은 액체가 들어있는지 측정할 수 있는 기구로, 실린더 바깥에 수치가 적혀 있어. Meniscus (커브가 있는 액체의 표면을 말해) 의 바닥에서 읽은 부피를 읽어주면 되고, 이 수치를 읽을때 눈 높이는 액체 높이에 맞추는게 중요해 

Volume of Solids : 직사각형의 고체의 부피를 알아내기 위해서는 거리를 측정하는 도구를 사용해서 간단히 높이(Height), 길이(Lengh), 폭(Width)을 알면 돼. 이 세개의 수치를 곱해주면 부피를 구할 수 있지 

  Volume = Lenght x width x height

Volume of irregular solids ; (일정한 모양을 갖지 않은 고체의 부피) 

일정한 모양을 갖지 않은 고체의 부피를 측정하는 가장 좋은 방법은 이 물체를 물안에 넣은 후 물의 변화된 양을 측정하는 거야. 처음 부피와 변화된 부피의 차이는 물체의 부피랑 같으니까. (네 자신의 부피를 구하고 싶다면, 다음에 목욕탕에 들어가서 측정해 보렴 ^^) 

규격단위

Mass (질량) 

Electronic Balance (전자저울) : 물체를 저울 위에 올린 후 나타나는 숫자를 읽으면 돼

Double pan balance (더블 팬 저울) : 양쪽의 팬에 물건을 올려 무게를 비교할 때 사용해. 질량을 찾기 위해선 알고있는 질량의 물건을 한 쪽에 올리고, 다른 쪽에 알고자 하는 물건을 올리는 거야. 양쪽이 수평이 될때, 두 질량은 똑같아 지지. 

컨테이너에 들어있는 물건의 무게를 재고 싶다면, 빈 컨테이너의 무게를 먼저 잰 후, 물건이 들어간 컨테이너를 재고, 그 차이를 재면 그 물건의 무게를 잴 수 있어. 

Triple Beam Balance (트리플 빔 저울) : 트리플 빔 저울은 더블 팬 저울처럼 작동하지만, 저울의 양쪽에 팬이있는 대신 한쪽에는 팬이 있고 다른쪽에는 라이더라고 불리는 슬라이딩 웨이트가있는 3개의 빔이 있어. 

Density (밀도) 

밀도는 단순히 특정 부피에있는 물질의 양이기 때문에 물체의 부피와 질량을 측정하고 다음의 공식처럼 나누어 밀도를 계산할 수 있습니다. : 

Density = Mass / Volume 

TIme (시간) 

시간을 측정하기위해서, 시계 혹은 스탑워치를 사용할 수 있어. 만약 일반적인 시계라면, 시작하는 시간과 끝난 시간과의 차이를 계산하면 되겠지.

Temperature (온도)  

THermoneter (온도계)는 온도를 재기 위해 사용되지. 온도계는 디지털이거나 온도에 따라 부피가 변하는 액체를 포함하는 액체 온도계 가 있어. 온도를 측정 할 때 온도계 끝에있는 전구가 측정중인 액체의 중앙에 있고 용기의 측면이나 바닥에 닿지 않도록 해야해. 

<출처: Everything you need to ace Science in one big fat notebook>