해결책
1860년대 초까지 대서양 횡단 전신 케이블은 엔지니어들이 진단하기 어려운 방식으로 고장 나거나 성능이 저하되고 있었는데, 신호 속도가 케이블의 전기 저항에 직접적으로 좌우되었음에도 "저항 1단위"가 실제로 무엇을 의미하는지 확실하게 말할 방법이 없었기 때문이다. 전신 회사와 계기 제작자들은 각자 자신들의 작업장에 보관된 특정 와이어의 특정 길이 같은, 제각각의 임시 기준에 따라 작업했으므로, 한 실험실에서 측정한 저항값은 다른 실험실의 측정값과 비교조차 할 수 없었고 신뢰할 수도 없었다.
당연한 해결책이자 독일의 계기 제작자 베르너 지멘스가 같은 1861년 영국과학진흥협회 위원회에 제안한 방안은, 보편적으로 합의된 하나의 물리적 대상을 기준으로 정하고 — 그의 경우에는 규정된 치수의 표준 수은 기둥이었다 — 전 세계 모든 실험실이 그 사본에 맞추어 교정하도록 하는 것이었다.
이룬 성과
옴을 재현 가능한 실험, 즉 알려진 자기장 속에서 회전하는 코일로 정의하여, 어떤 실험실이든 원본 표준기 없이 처음부터 단위를 도출할 수 있게 했다.
절차에 기반한 정의는 특정 표준기의 상태와 무관하다.
적절한 장비를 갖춘 어떤 실험실이든 처음부터 동일한 단위를 도출할 수 있다.
물리적 사본이 변동되더라도 실험에 비추어 다시 검증할 수 있다.
표준을 물리적 표준기가 아니라 안정적인 법칙에 근거한 재현 가능한 절차로 정의하여, 누구나 독립적으로 재현할 수 있게 하라.
그 후
위원회는 1865년에 실험실이 일상적으로 사용할 실용적 기준으로 물리적 와이어 코일 저항기 세트를 여전히 제작했지만, 그 물체들은 정의 그 자체가 아니라 재현 가능한 회전 코일 실험에 맞추어 교정되었고 언제든 그 실험에 비추어 다시 검증할 수 있었다. 영국과학진흥협회의 저항, 전류, 전압 단위는 사실상 오늘날에도 사용되는 옴, 암페어, 볼트가 되었으며, 이후의 모든 정밀 전기 측정에 광범위한 영향을 미쳤다.
근거 확인하기
출처
- IEEE Milestone Award Event | Standardisation of the Unit of Resistance IEEE UK and Ireland Section · ieee-ukandireland.org
- Standardization of the Ohm as a Unit of Electrical Resistance, 1861-1867 Proceedings of the IEEE (via University of Edinburgh Research Explorer) · research.ed.ac.uk