'테라'보다 크고, '나노'보다 작은 단위는?[과학을읽다]

이 많은 숫자를 단위로 표기하려면 단위의 규모도 함께 커져야 합니다. 가장 큰 단위와 가장 작은 단위는 무엇일까요? [사진=유튜브 화면캡처]

[아시아경제 김종화 기자]일상에서 단위를 사용할 때는 '미터법'을 따릅니다. '미터(m)'에서 '센티미터(㎝)', '밀리미터(㎜)', '마이크로미터(㎛)', '나노미터(㎚)의 순서로 단위가 작아집니다. 반대로 '킬로미터(㎞)', '메가(M)', '기가(G)', '테라(T)' 등으로 단위가 커지지요. 이럴 때 단위 앞 부분에는 '센티·밀리·마이크로·나노·킬로·메가·기가·테라' 등의 접두어가 붙습니다.

이 접두어들은 어떤 규칙으로 붙고, 어떤 의미를 갖고 있을까요? 이 접두어들은 1793년 처음 등장하는데 당시에는 '킬로'와 '밀리' 두 접두어만 사용했으나, 요즘은 다양한 접두어들을 사용합니다. 킬로와 밀리로 표기할 수 있는 한계를 넘어섰기 때문입니다.

'국제단위계(IS, international system of units)'에서 공식적으로 사용하는 접두어는 모두 20개 입니다. 일생 동안 세어도 다 셀 수 없는 단위인 만큼 잘 사용하지 않습니다. 일반적으로 '테라'까지는 많이 알려져 있습니다.

현재 표기할 수 있는 가장 큰 단위는 '요타(Y)'입니다. 1요타미터(Ym, yottameter)는 1m의 10²⁴(1,000,000,000,000,000,000,000,000)배입니다. 10의24제곱(성) 배라는 말입니다. 숫자로는 1만 해에 해당합니다. 그 다음으로 큰 단위는 '제타(Z)'로 1제타미터(Zm)는 10의 21제곱으로, 10해에 해당합니다.

다음은 '엑사(E)'로 1엑사미터(Em)는 10의18제곱이며, '페타(P, 10의15제곱)', '테라(T, 10의12제곱)', '기가(G, 10의9제곱)', '메가(M, 10의6제곱)', '킬로(k, 10의3제곱)'의 순입니다. 그 아래로는 '헥토(h, 10의 제곱)', '데카(da, 10¹)'가 있습니다. 기가는 라틴어로 거인을 뜻하고, 테라는 괴물을 의미한다고 합니다.

표기할 때는 메가까지는 대문자로 Pm, Tm, Gm, Mm 등으로 표기하지만 킬로미터는 소문자를 사용해 ㎞로 표기합니다. 우리가 보통 100m, 10m 등으로 표기하는데, 100m는 1헥토미터(hm), 10m는 1데카미터(dam, 또는 Dm)로 표기할 수도 있습니다.

국제단위계(IS)에서 사용하는 접두어. [표=한국표준과학연구원(KRISS)]

1미터보다 작은 단위는 '데시미터(dm)'부터 시작하는데 1dm은 0.1m로 10의 -1제곱, 보통 사용하는 표기로 10㎝를 의미합니다. 다음이 센티미터로 10의 -2제곱 0.01m, 그 다음은 밀리미터로 10의 -3제곱 0.001m입니다.

'마이크로미터(㎛)'부터는 1000단위로 낮아집니다. 1㎛는 10의 -6제곱 0.000001m이고, 다음은 '나노미터(㎚)'로 10의 -9제곱, '피코미터(pm)'는 10의 -12제곱, '펨토미터(fm)'는 10의 -15제곱, '아토미터(am)'는 10의 -18제곱, '젭토미터(zm)'는 10의 -21제곱, '욕토미터(ym)'는 10의 -24제곱으로 이어집니다.

최근들어 즐겨 사용하는 단위는 나노미터인데 10억분의 1m입니다. 나노는 난쟁이를 뜻하는 그리스어 '나노스(nanos)'에서 유래했다고 합니다. 일반적으로 사용하지 않는 단위로 표기하자면, 1000㎞는 1Mm(메가미터)가 되고, 100만㎞는 1Gm(기가미터)가 되는 것이지요.

그리고 좀처럼 보기 힘든 pm이나 fm, am, zm, ym 등의 단위가 문서나 책자 등에 등장해도 긴장할 필요가 없겠지요? 라디오 주파수인 FM, AM이 아닌, 미터법 단위의 피코미터, 펨토미터, 아토미터, 젭토미터, 욕토미터를 나타낸다는 사실을 이제는 알고 계시니까요.