물리학, 화학, 천문학, 전기공학, 지질학, 기상학은 물론이고 일상생활에도 유용한 단위 200개를 모아 정리했다. ‘단위란 무엇인가’라는 의문을 출발점으로 삼아 단위 200개를 차례차례 알아보며, 단위의 역사와 이에 얽힌 일화도 소개한다. 누구라도 쉽고 재미있게 단위와 관련한 지식을 습득할 수 있도록 친절한 설명에 공을 들였으며, 독자의 흥미를 돋을 만한 그림과 도식을 충분히 활용했다.

 

과학과 수학이 잡히는 필수 단위 지식
단위를 알면 세상이 이해된다!

인류는 오래전부터 자신을 둘러싼 자연과 사물을 객관적으로 이해하고자 노력해왔다. 이 과정에서 과학과 수학이 등장했고, 그와 더불어 ‘단위 체계’가 발명됐다. 무언가의 정체를 파악하고 이해하려면 측정이라는 행위가 필요한데, 이때 단위는 측정 기준이자 도구가 되어준다.
“전기가 손가락이 찌릿해질 만큼 필요해.” “이 병이 가득 찰 만큼 물을 넣어주세요.” 단위를 사용하지 않은 두루뭉술한 표현은 일상대화에서 문제가 없을지 모르지만, 정확한 의미 전달은 힘들다. 특히 산업 현장이나 작업장에서 이런 표현을 사용해서는 안 된다. “전기 15mA가 필요해.” “물 2L를 넣어주세요.” 숫자와 단위를 사용하는 순간, 전달하려는 의미가 명확해지고 그만큼 우리는 세상을 보다 정확하고 객관적으로 파악한다. 수학적이고 과학적인 지식 체계에 단위를 쓰는 이유가 여기에 있다. 만약 단위가 사라진다면, 세상을 파악하는 데 필요한 객관성과 보편성을 확보하지 못할 것이다. 그리고 여러 학문 분야는 물론이고 우리의 일상도 혼란에 빠질 것이다. 단위는 세상을 이해하는 최소한의 지식인 셈이다.

연필의 길이에서 우주선의 속도 측정까지!
세상과 수학을 연결하고 과학을 설명하는 놀라운 단위의 세계

《읽자마자 수학 과학에 써먹는 단위 기호 사전》은 물리학, 화학, 천문학, 전기공학, 지질학, 기상학은 물론이고 일상생활에 유용한 단위 200개를 모아 정리했다. ‘단위란 무엇인가’라는 의문을 출발점으로 삼아 단위 200개를 차례차례 알아보며, 단위의 역사와 이에 얽힌 일화도 소개한다. 게다가 누구라도 쉽고 재미있게 단위와 관련한 지식을 습득할 수 있도록 친절한 설명에 공을 들였으며, 독자의 흥미를 돋을 만한 그림과 도식을 충분히 활용했다. 개념을 바로 이해하지 못해도, 핵심을 잘 표현한 그림 자료를 활용하면 단위 지식을 이해하는 데 큰 무리가 없을 정도다.
이 책은 국제도량형총회에서 결정한 국제단위계(SI)의 7가지 기본단위, 즉 m(미터), kg(킬로그램), s(초), A(암페어), K(켈빈), mol(몰), cd(칸델라)를 중심으로 단위라는 세계를 여행한다. 책에 실린 단위 목록을 살펴보면 무게와 길이(거리) 단위, 넓이와 부피와 각도 단위, 시간과 속도 단위, 에너지 단위, 소리와 온도 단위, 빛을 나타내는 단위, 과학자의 이름을 딴 단위 등을 만날 수 있다. 자칫 복잡다단하게 보이는 단위 체계를 유래와 의미, 목적에 따라 잘 분류해 설명하며, 숫자를 다루는 일에 미숙한 사람도 이해할 수 있도록 학술적인 설명은 필요한 만큼만 했다. “나는 숫자에 약해서 이해하지 못할 거야.”라는 말은 이 책 앞에서 통하지 않는다.

과학과 수학의 밑거름이 되는 단위 체계
자연과 사물을 객관적으로 파악하는 도구이자 기준

특히 저자가 강조하는 면이 있다. 바로 단위 지식을 익힌 독자가 물리나 화학, 수학 같은 학문에 흥미를 느끼면 좋겠다고 말한 점이다. 이 책에서 확인할 수 있듯이 단위 상당수가 과학이나 수학 계산에 쓰인다. 옛 단위는 예외지만 현대에 정립된 단위 체계는 현대 과학과 수학의 발전을 고스란히 담고 있다. 이런 이유로 단위는 수학과 과학의 정수인 동시에 기초이기도 하다. 수학과 과학의 성과를 바탕으로 단위를 정립하고, 그렇게 정립한 단위를 이용해 수학과 과학은 더욱 발전한다.
예를 들어보자. 과거에는 지구 자오선, 즉 북극과 남극을 잇는 가상의 선을 이용해 미터의 기준을 정의했으나, 현재는 과학이 발달함에 따라 빛이 1초 동안 이동한 거리를 바탕으로 미터를 정의한다. 1초의 기준도 과학 기술의 도움으로 재정의했고, 킬로그램 또한 양자역학의 등장으로 부상한 플랑크 상수를 이용해 재정의했다.
수학과 과학이 발달하면 단위가 정교해지고, 정교해진 단위는 다시 수학과 과학의 발전에 이바지한다. 이 지점에서 누구라도 알아챌 수 있듯이 단위는 수학이나 과학을 공부하는 데 있어 기초 중의 기초가 된다. 단위를 공부하면 수학과 과학을 이해하는 밑거름이 된다는 저자의 말에는 분명한 이유가 있는 셈이다. 수업 시간이나 산업 현장에서 매일같이 쓰는 단위의 정확한 의미와 용도를 이 책에서 발견할 수 있다.

길이 · 무게 · 시간 · 온도 · 광도
과학은 물론 일상생활에도 유용한 단위 지식

혹시 과학이나 수학과 무관한 삶을 살고 있으니 단위를 몰라도 된다고 생각하는 사람이 있을지 모르겠다. 하지만 단위는 우리 주변 곳곳에 있다. 숫자를 매개로 세상과 우리를 연결해주는 것이 바로 단위다. 우리가 평소에 쓰는 무게와 길이 단위 또는 시간 단위를 생각해보자. 우리가 일상에서 쓰는 이 단위들은 국제단위계의 기본단위로 과학이나 수학, 경제 분야에도 쓴다. 만약 우리가 이 단위의 의미를 모르고 살아간다면 어떻게 될까?
일단 출퇴근이나 등하교 시각을 맞추지 못해 곤란을 겪을 것이다. 그뿐일까. 간단한 생필품을 구매할 때에도 어려움을 겪을 것이고, 학교 공부나 직장 생활도 온전히 하지 못할 것이다. 게다가 지금 우리가 과학 문명에 둘러싸여 살고 있다는 점도 생각해봐야 한다.
과학에서 쓰는 단위는 해당 분야를 넘어, 우리 일상으로 들어온 지 오래다. A(암페어), Wh(와트시), PS(마력) 등의 에너지 단위가 대표적이다. 자동차나 스마트폰을 구매하는 일상적인 일에서부터 전력 계통을 다루는 전문적인 일까지, 에너지 단위를 사용하지 않는 경우가 없다. 너무나 당연하게도 해당 단위를 분명하게 이해해야 슬기롭게 관련 일을 처리할 수 있다.
먼 옛날, 고대 문명을 세운 사람들은 필요 때문에 단위를 발명했다. 날짜를 알아내고, 토지와 집의 크기를 재고, 세금을 헤아리려고 단위를 이용했다. 그로부터 수천 년이 지난 지금, 사회는 훨씬 복잡하고 거대해졌다. 그만큼 단위는 종류가 많아지고, 과학과 수학의 발달 덕분에 엄밀해졌다. 이제 단위는 여러 학문의 기초일 뿐만 아니라 일상마저 지배하고 있다. 단위를 모르면 물건을 사는 일에서 대중교통을 이용해 이동하는 일까지, 거의 모든 일상생활이 불가능해질 지경이다. 일상을 영위하기 위해서라도 우리는 단위를 알아야 하며, 당연히 단위를 알아야 문명의 첨병인 수학과 과학을 이해할 수 있다.
우리는 이처럼 단위 지식이 필수인 시대에 살고 있다. 이 책은 단위라는 놀라운 문명의 산물을 이해하는 데 탁월한 길잡이가 되어준다. 단위의 의미와 역사를 되새기고, 여러 학문과 일상생활에서 유용하게 쓰는 단위의 정확한 뜻과 용도를 익히게 될 것이다.

머리말 과학과 수학, 일상생활에도 유용한 단위의 지식

제1장 단위란 무엇일까?
세상을 이해하는 도구, 단위 단위가 있기 때문에 공유할 수 있는 기준
셀 수 있는 양과 셀 수 없는 양 이산량과 연속량의 차이
셀 수 없는 단위는 어떻게 다룰까? 외연량과 내포량
단위라고 해서 모두 비교할수 없다? 개별단위와 보편단위
세상 사람 모두가 쓰는 단위가 있을까? 단위계와 단위의 역사
합체하는 단위도 있다 조립단위와 기본단위
단위의 약속기호를 바르게 나타내는 법

COLUMN_단위 법칙 ‘계량법’

제2장 단위는 어디에서 왔을까?
모든 사람에게 필요해서 생긴 단위 도량형의 탄생 30
태양의 크기가 기준이 되는 단위 스타디온 32
손가락 한 마디도 단위가 될 수 있을까? 큐빗, 더블 큐빗, 스팬, 팜, 디지트, in, 풋 34
걸음에서 생긴 단위 파수스, 밀리아리움(로마 마일), mile(마일)
소가 경작하는 땅의 넓이에서 유래한 단위 유게룸, 에이커, 모르겐, 마력, 고루타, 요자나, 부커
중국에서 전해진 단위들 자, 치, 푼, 장, 작, 홉, 되, 말, 들이, 보, 평, 묘
한국 전통의 단위들 가마니, 두름, 코, 톳, 접, 자밤, 고리

COLUMN_태양과 달의 크기 44

제3장 길이와 거리의 단위
길이를 재는 만능 단위, 미터 m, ㎞, ㎝, ㎜, ㎛, ㎚, pm
당신의 청바지 사이즈는? inch(in), yd
얼마나 멀리 날려야 홈런일까?yd, ft
아파트 30평형은 몇 m2일까? 자, 치, 평
더 길고 빠르고 넓은 것을 재기 furlong, chain, mile, nautical mile
한국의 길이 단위 리, 정보, 자, 치, 간
아득히 먼 우주를 상상하게 만드는 단위 천문단위, 광년, pc

COLUMN_길이의 기준 ‘미터원기’

제4장 무거움과 가벼움의 경계는?
무게원기의 책임은 무겁다? ㎏
1작은술의 무게는 어느 정도? g, mL, floz
와인의 양은 나라에 따라 기준이 다르다? t, Mg
보석의 무게를 측정하는 단위? carat, karat
동아시아의 옛 무게 단위 자, 관, 돈, 푼, 리, 근
몸무게의 이 기준인 단위? lb, 디벤, 키테, ounce(oz)
아주 가벼운 것도 측정할 수 있는 단위 gr

COLUMN_‘영혼’의 무게는 온스?

제5장 넓이와 양, 각도를 나타내는 단위
면적을 나타내는 다채로운 단위 평, 푼, 정, 단, 묘, 보, 홉, 작, ha, a
야드-파운드법을 사용하는 나라는 느긋하다? ㎡, ac
감이 잘 잡히지 않는 원유의 단위? barrel, gallon, L
부피를 나타내는 옛 단위 되, 홉, 작, 말, 섬
자동차의 배기량을 나타내는 단위 cc, ㎤, L, cu.in.
온도? 시간? 아니, 각도 단위입니다 도, 분, 초, gon, grade, gradian
사이좋게 케이크를 나눌 수 있는 단위? rad, sr

COLUMN_장충체육관의 몇 배? 추억 속의 단위

제6장 현대인이 궁금하다? 시간과 속도의 단위
여러분의 시계는 정확합니까? KST, UTC, GMT
1년은 365.25일? 율리우스력, 태양력(그레고리력), 태음력
눈 깜박하는 순간보다 짧은 시간? ㎳, ㎲, ㎱
중력을 뿌리치고 우주로 날아가는 속도? ㎞/h, 노트, 해리
회전수로 무엇을 알 수 있을까? rpm, rps

COLUMN_중세 시계는 바늘이 하나뿐이었다

제7장 에너지와 관련한 단위
와트는 증기기관을 발명했나? ㎾, W, J
영국 말은 힘이 장사? 마력, ft-lb, HP, PS
줄은 일꾼? J, N, erg 112
식량 자급률 계산에는 칼로리를 사용한다 cal, kcal
에너지를 만들어내는 발전소 W, Wh, kWh
태풍을 가늠하는 단위 m/s, 풍력계급
지진 에너지의 단위는? 진도, M

COLUMN_풍력 에너지로 큰 활약을 펼치는 히어로

제8장 눈에 보이지 않는 소리와 온도를 나타내는 단위
모기 소리는 몇 데시벨일까? dB, phon, sone
소리를 얼마나 차단할 수 있을까? Rw, C값, 투과손실값
진동수로 결정되는 전파의 용도 Hz
당신의 음역은? 옥타브
우주에서 가장 낮은 온도를 재는 단위 K
단위에 따라 온도가 달라진다? ℃, centigrade, ℉

COLUMN_소리굽쇠가 망원경의 일그러짐을 조정하다? 136

제9장 다양한 빛을 표현하는 단위
양초의 밝기가 기준 cd, cp, 촉광, gr, lb
빛이 닿는 장소의 밝기를 나타낸다 lx
인간의 눈에 보이는 빛의 양을 나타낸다 lm
얼마나 밝은지 나타내는 단위 cd/㎡, nt, sb
밤하늘의 별의 밝기를 나타낸다 등급
카메라 렌즈, 그 밝기를 나타낸다 F값
안경 도수 나타내기 D

COLUMN_등대의 렌즈, 프레넬렌즈란 무엇일까?

제10장 사람 이름을 딴 단위
만유인력 발견자의 이름이 단위? N
방사능을 측정하는 단위 ㏃, dps, Ci, GBq
무엇이든 간파하는 엑스선의 단위 R, C/kg
전기의 성질을 나타낸다 A, V, C, Ω, W
지진의 흔들림을 측정하다 gal, mgal, ls

COLUMN_회오리의 강도를 나타내는 F-Scale

제11장 그 밖의 단위
한데 묶이는 단위 다스(타), 그로스, 그레이드 그로스, 스몰 그로스, 카튼
방사선이 흡수되는 정도를 재는 단위 rad, Gy, Sv, rem, mSv
딸기와 레몬의 당도는 같다? ˚Bx, %, 도
이렇게？작은？단위가？있을？수가! 할,？푼,？리,？모, %, ‰, ppm, ppb, ppmv, ppbv, ppt
이것이？바로？경제의？단위? ￥, ＄, €, ￡
보이지 않는 것을 세는 6번째 SI 기본단위 mol
어느 날 사용하지 않게 된 압력의 단위 mb, hPa, Pa
통화량의 단위 GB, B, kB, MB, Mbps, MB/s 1

COLUMN_참치의 단위?

맺음말 세상을 알아가는 첫걸음, 단위

부록
국제단위계(SI)의 예
단위를？편리하게？만드는 접두사

찾아보기
참고 문헌