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          ↔ "국제단위계"
          ↔ "國際單位系"
          ↔ "The International System of Units"

· 현재 세계 대부분의 국가에서 채택하여 국제 공동으로 사용하고 있는 단위계
· "미터계"(또는 "미터법")라고 부르고 사용하여 오던 단위계가 현대화된 것
· 1960년 제 11차 국제도량형총회(CGPM)에서 "국제단위계"라는 명칭과 그 약칭 "SI"를
채택 결정

☞ 이 단위계의 명칭은 각 나라의 언어에 따라 다르지만("國際單位系", "The International
System of Units",등) 그 약칭 "SI"는 세계 공통임

SI의 배경 및 발달
· 1790년경 프랑스에서 "미터계" 발명
· 1875년 17개국이 미터협약(Convention du Metre)에 조인함으로써 공식화
· 1881년 CGS계 (센티미터-그램-초에 바탕을 둠) ← 과학분야에서 사용
· 1900년경 MKS계 (미터-킬로그램-초에 바탕을 둠) ← 실용적 측정에 사용

· 1901년 Giovanni Giorgi가 전기 기본단위 하나를 새로 도입할 것을 제의
→ 역학 및 전기단위들이 통합된 일관성 있는 체계의 형성

· 1935년 국제전기기술위원회(IEC)가 전기단위로 ampere, coulomb, ohm, volt 중
    하나를 채택하여 역학의 MKS와 통합할 것을 추천
      → 뒤에 암페어(ampere)가 선정됨
      → MKSA계 형성

· 1954년 제 10차 CGPM에서 MKSA의 4개의 단위와 온도의 단위 "켈빈도", 광도의 단위
"칸델라"의 모두 6개의 단위에 바탕을 둔 일관성 있는 단위계를 채택

· 1960년 제 11차 CGPM에서 이 단위계에 공식적인 명칭 "국제단위계"를 부여하고,
약칭 "SI"를 부여하여 모든 언어에서 사용하도록 함

· 각 속성(또는 물리량)에 대하여 한가지 단위만 사용
    예로서, 길이에 대하여는 미터만 사용
    (자(尺) 또는 피트(foot) 같은 단위를 사용하지 않음)
    → 전체적으로 볼때 단위의 수가 대폭 감소

· 모든 활동분야에 적용
   - 과학이나 기술 또는 상업 등 모든 분야에 적용
   - 전 세계가 같은 방법으로 사용
   → 상호 교류나 이해를 쉽게 함

· 일관성 있는 체계
    몇가지 기본단위를 바탕으로 이들의 곱이나 비의 형식으로
    모든 물리량을 나타내는 일관성 있는 체계를 형성
    → 다른 체계와의 혼합에서 오는 인자들이 없어지게 됨

· 배우기와 사용하기가 쉽다.
한마디로, SI는 그 명칭이 뜻하는대로 "국제" 단위계이다.

SI의 구조
국제단위계(SI)는 기본단위 유도단위 2가지 부류의 단위로 형성 되어 있다

· 기본단위: 관례상 독립된 차원을 가지는 것으로 간주되는 명확하게 정의된 단위들을
선택하여 SI의 바탕을 형성
→ 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 켈빈, 몰, 칸델라의 7개 단위

· 유도단위: 관련된 양들을 연결시키는 대수적 관계에 따라서 기본단위들의 조합 또는
    기본단위와 다른 유도단위들의 조합으로 이루어짐 평면각과 입체각을 나타내는
    라디안과 스테라디안도 이에 포함
    과학적인 관점에서 볼 때 이와같이 두 부류로 나누는 것은 어느 정도 임의적이며,
    국제 관계, 교육 및 과학적 연구활동 등에 있어서 실용적이며 범세계적인 단일체계의
    이점을 고려한 것임

위의 두 부류의 SI 단위들이 문자 그대로 "일관성"있는 단위의 집합을 형성
→ 아무 수치적 인자없이 순전히 곱하기와 나누기에 의하여 이루어진 단위의 체계

☞ 한 물리량은 단 하나의 SI 단위만을 가짐
↔ 그러나 그 역은 사실이 아님

SI 기본단위

SI의 가장 기본이 되는 7개의 단위로서 독립적인 차원을 갖도록 정의되어 있음

· 현재는 이들중 질량의 단위인 킬로그램(kg)만 인공적으로 만든 국제원기에 의하여
정의 되어 있고, 나머지 6개는 모두 물리적인 실험에 의하여 정의되어 있음

· 이들 정의들은 과학기술의 발달에 따라 바뀌어 왔고, CGPM에 의해서 결정됨

1) 길이의 단위 (m)
    "미터(meter)는 진공에서 빛이 1/299 792 458 초 동안 진행한 경로의 길이이다.
    " (1983년 제 17차 CGPM)
   - 이에 따라서 빛의 속력은 정확히 299 792 458 m/s 이며, 길이의 단위가 독립적으로
     정의 되었을 때 처럼 오차를 포함하지 않는 상수이다.

2) 질량의 단위 (kg)
    "킬로그램(kilogram)은 질량의 단위이며, 국제 킬로그램 원기의 질량과 같다.
    " (1901년 제 3차 CGPM)
   - 여기서, 질량의 단위라고 강조한 것은 그간 흔히 중량(무게)의 뜻과 혼동되어서
     사용되어 왔기 때문에 이를 중지시키고 질량을 뜻함을 명백히 하기 위한 것이다.

3) 시간의 단위 (s)
"초(second)는 세슘 133원자 (¹³³Cs)의 바닥 상태에 있는 두 초미세 준위 간의 전이에
대응하는 복사선의 9 192 631 770 주기의 지속 시간이다." (1967년 제 13차 CGPM)

4) 전류의 단위 (A)
    "암페어(ampere)는 무한히 길고 무시할 수 있을 만큼 작은 원형 단면적을 가진 두
     개의 평행한 직선 도체가 진공 중에서 1 미터 간격으로 유지될 때, 두 도체 사이에
     매 미터당 2 x 10^-7 뉴턴(N)의 힘을 생기게 하는 일정한 전류이다.
     " (1948년 제 9차 CGPM)

5) 열역학적 온도의 단위 (K)
    "켈빈(kelvin)은 열역학적 온도의 단위로 물의 삼중점의 열역학적 온도의 1/273.16이다.
    " (1976년 제 13차 CGPM)
   - 이에 부가하여 다음 식으로 정의된 섭씨온도도 사용한다.
     (기호 t, 단위 ℃)      t = T - T₀
     여기서, T₀ = 273.15 K 로 정의되었음.

6) 물질량의 단위 (mol)
    "몰은 탄소 12의 0.012 킬로그램에 있는 원자의 개수와 같은 수의 구성요소를 포함한
     어떤 계의 물질량이다. 몰을 사용할 때에는 구성 요소를 반드시 명시해야 하며
     이 구성요소는 원자, 분자, 이온, 전자, 기타 입자 또는 이 입자들의 특정한
     집합체가 될 수 있다. " (1971년 제 14차 CGPM).
   - 몰의 정의에서 탄소 12는 바닥상태에서 정지해 있으며 속박되어 있지 않은
     원자를 가르킨다.
     또한 이 정의는 몰의 단위를 가진 양의 특성을 부여하는 점에 주의하여야 한다.

7) 광도의 단위 (cd)
    "칸델라(candela)는 주파수 540 x 10¹² 헤르츠인 단색광을 방출하는 광원의 복사도가
     어떤 주어진 방향으로 매 스테라디안당 1/683 와트일 때 이 방향에 대한 광도이다.
    " (1979년 제 16차 CGPM)

·   기본단위를 물리법칙에 의해 대수적인 관계식으로 결합하여 나타내는 것
·   유도단위의 표현에는 기본단위 외의 다른 인자가 나타나지 않음
   → SI 단위가 일관성을 갖게 되고, 또한 계산할 때 다른 환산인자를 필요로 하지
       않음. 이 유도단위 중에서 21개는 편의상 특별한 명칭과 기호가 주어졌음
·   경우에 따라 많은 유도단위가 만들어질 수 있으며 이들은 기본단위로만 표현된 경우,
    그리고 특별한 명칭을 가진 유도단위를 사용한 경우로 분류할 수 있다.
                                             특별한 명칭을 가진 SI 유도단위

양

SI 단 위

명 칭

기 호

기본단위나 다른
유도단위로 표시

평면각

입체각

진동수, 주파수

힘

압력, 응력

에너지, 일, 열량

일률, 전력

전하량

전위, 전압, 기전력

전기용량

전기저항

전기전도도

자기력선속

자기력선속밀도

인덕턴스

섭씨온도

광선속

조명도

방사능

흡수선량,비에너지투여

케르마, 흡수선량지수

선량당량,선량당량지수

라 디 안 (radian)

스테라디안 (steradian)

헤르츠 (hertz)

뉴 턴 (newton)

파스칼 (pascal)

줄 (joule)

와 트 (watt)

쿨 롬 (coulomb)

볼 트 (volt)

패 럿 (farad)

옴 (ohm)

지멘스 (siemens)

웨 버 (weber)

테슬라 (tesla)

헨 리 (henry)

섭씨도 (degree Celsius)

루 멘 (lumen)

럭 스 (lux)

베크렐(becquerel)

그레이 (gray)

시버트 (sievert)

rad

Ω

℃

s^-1

m·kg·s^-2

N/m²

N·m

J/s

A·s

J/C, W/A

C/V

V/A

Ω^-1, A/V

V·s

Wb/m²

Wb/A

cd·sr

lm/m²

s^-1

J/kg

1) 라디안 (rad)
    "라디안(radian)은 한 원의 원둘레에서 그 원의 반지름과 같은 길이의 호를 자르는
    두 반지름 사이의 평면각이다.
    " 즉, 원의 반지름과 같은 길이의 원 둘레에 대한 중심각이다.
    →예를 들어, 직각은 π/2 rad가 된다.

2) 스테라디안 (sr)
    "스테라디안(steradian)은 한 공의 표면에서 그 공의 반지름의 제곱과 같은 넓이의
    표면을 자르고 그 꼭지점이 공의 중심에 있는 입체각이다.
    즉, 공의 반경의 제곱과 같은 넓이를 가진 공의 표면에 대한 중심 입체각이다.
    → 공의 전 표면적은 반지름의 제곱의 4π배이므로 전체 공의 입체각은 4π sr이
         된다.
   - 무차원 (1) 유도단위로 보기로 결정 (CIPM/1980, CGPM/1995)
   - 라디안과 스테라디안은 유도단위의 표현에 사용할 수도 있고, 생략할 수도 있음

양

SI 단 위

명 칭

기 호

기본단위나 다른
유도단위로 표시

힘의 모우먼트

표면장력

열용량, 엔트로피

전기장의 세기

각 속 도

각 가 속 도

복 사 도

뉴턴 미터

뉴턴 매미터

줄 매켈빈

볼트 매미터

라디안 매초

라디안 매초 제곱

와트 매스테라디안

N·m

N/m

J/K

V/m

rad/s

rad/s²

W/sr

m²·kg·s^-2

kg·s^-2

m²·kg·s^-2·K^-1

m·kg·s^-3·A^-1

   - 킬로그램 (kg)을 제외한 모든 SI 단위의 십진배수 및 분수의 명칭과 기호를
      형성하기 위하여 접두어를 사용한다.
   - 십진 배수는 10을 양의 정수 제곱한 것(10³, 10⁵ 등)을 말하며 십진 분수는 10을
      음의 정수 제곱한 것(10^-3, 10^-6)을 말한다.
   - 현재 사용되는 접두어는 몇 차례에 걸쳐 CGPM에서 채택된 것인데 여기에 실린
     접두어는 제 19차 CGPM(1991)에서 채택된 것까지 포함된 것이다.

   - SI 단위 중에서 질량의 단위 (kg)만이 역사적 이유에서 그 명칭에 접두어가
     포함되어 있다.
   - 그러나, 질량의 단위의 십진 배수 및 분수의 명칭은 "그램"이라는 단어에
      ("킬로그램"이 아니라) 접두어를 붙여서 형성 한다.

   - 접두어나 그 기호는 단위의 명칭이나 기호에 직접 붙여서 그 단위의 십진 배수
      및 분수를 형성한다.
   - 이렇게 형성된 단위는 원칙적으로 "SI 단위의 배수 또는 분수"라고 불러야
      되지만, 통상적으로는 기본단위, 유도단위 또 이들의 배수와 분수 모두
      "SI 단위"라고 부른다.

SI 접두어

곱 할 인 자	명 칭	기 호	비 고
1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 10²⁴ 1 000 000 000 000 000 000 000 = 10²¹ 1 000 000 000 000 000 000 = 10¹⁸ 1 000 000 000 000 000 = 10¹⁵ 1 000 000 000 000 = 10¹² 1 000 000 000 = 10⁹ 1 000 000 = 10⁶ 1 000 = 10³ 100 = 10² 10 = 10¹ 0.1 = 10^-1 0.01 = 10^-2 0.001 = 10^-3 0.000 001 = 10^-6 0.000 000 001 = 10^-9 0.000 000 000 001 = 10^-12 0.000 000 000 000 001 = 10^-15 0.000 000 000 000 000 001 = 10^-18 0.000 000 000 000 000 000 001 = 10^-21 0.000 000 000 000 000 000 000 001 = 10^-24	요타 (yotta) 제타 (zetta) 엑사 (exa) 페타 (peta) 테라 (tera) 기가 (giga) 메가 (mega) 킬로 (kilo) 헥토 (hecto) 데카 (deka) 데시 (deci) 센티 (centi) 밀리 (milli) 마이크로 (micro) 나노 (nano) 피코 (pico) 펨토 (femto) 아토 (atto) 젭토 (zepto) 욕토 (yocto)	Y Z E P T G M k h da d c m μ n p f a z y