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아토초에서 영겁까지: 시간 단위 마스터하기
원자초와 민간 시계부터 천문 주기와 지질 시대에 이르기까지 시간이 어떻게 측정되는지 이해하세요. 월/년, 윤초, 특수 과학 단위에 대한 주의 사항을 배우세요.
시간 기록의 기초
원자 정의
현대의 초는 세슘 전이를 기반으로 한 원자 시계에 의해 실현됩니다.
이는 천문학적 불규칙성과 무관하게 전 세계적으로 일관된 시간을 제공합니다.
- TAI: 국제 원자시(연속)
- UTC: 협정 세계시(윤초로 조정된 TAI)
- GPS 시간: TAI와 같음(윤초 없음), UTC에서 오프셋
민간 시간 및 표준 시간대
민간 시계는 UTC를 따르지만 시간대에 따라 오프셋되며 때로는 일광 절약 시간제(DST)에 의해 이동됩니다.
달력은 월과 연도를 정의하지만, 이는 초의 고정 배수가 아닙니다.
- 월은 달력에 따라 다르며(변환 시 관례적인 평균을 사용합니다)
- DST는 현지에서 1시간을 더하거나 뺍니다(UTC에 영향 없음)
천문학적 현실
지구의 자전은 불규칙합니다. 항성시(항성에 상대적)는 태양시(태양에 상대적)와 다릅니다.
천문 주기(삭망월/항성월, 회귀년/항성년)는 가깝지만 동일하지는 않습니다.
- 태양일 ≈ 86,400초, 항성일 ≈ 86,164.09초
- 삭망월 ≈ 29.53일, 항성월 ≈ 27.32일
- 회귀년 ≈ 365.24219일
- 초는 원자적이며, 월/년은 관례적입니다.
- UTC = 지구의 자전을 추적하기 위한 윤초가 있는 TAI
- '년' 또는 '월'이 회귀년/항성년/평균년인지 항상 명확히 하세요.
- 윤초는 지구의 자전과 일치시키기 위해 UTC에 추가됩니다.
시스템 및 주의 사항
원자시 대 천문시
원자시는 균일하지만, 천문시는 실제 자전/공전 변화를 반영합니다.
- 변환에는 원자초를 사용하세요.
- 정립된 상수를 사용하여 천문 주기를 초로 변환하세요.
달력 및 평균
달력의 월과 연도는 일정하지 않습니다. 변환기는 달리 명시되지 않는 한 관례적인 평균을 사용합니다.
- 평균 월 ≈ 30.44일
- 회귀년 ≈ 365.24219일
윤초 및 오프셋
UTC는 때때로 윤초를 삽입하지만, TAI와 GPS는 그렇지 않습니다.
- TAI - UTC는 가변적입니다(현재 오프셋은 시대에 따라 다름).
- 초 단위 변환은 시간대/DST의 영향을 받지 않습니다.
윤초와 시간 척도(UTC/TAI/GPS)
| 시간 척도 | 기준 | 윤초 | 관계 | 참고 |
|---|---|---|---|---|
| UTC | 원자초 | 예(간헐적으로 삽입됨) | UTC = TAI - 오프셋 | 민간 표준, 윤초를 통해 지구 자전과 일치 |
| TAI | 원자초 | 아니요 | 연속, TAI - UTC = N초(시대에 따라 다름) | 측정학을 위한 기준 연속 시간 척도 |
| GPS | 원자초 | 아니요 | GPS = TAI - 19초, GPS - UTC = N - 19초 | GNSS에서 사용, TAI에 대한 고정 오프셋, UTC에 대한 시대에 따른 오프셋 |
민간 시간 및 달력
민간 시간 기록은 UTC 위에 시간대와 달력을 겹칩니다. 월과 연도는 관례적인 것이며 초의 정확한 배수가 아닙니다.
- 시간대는 UTC(±hh:mm)에서 오프셋됩니다.
- DST는 계절에 따라 현지 시계를 +/- 1시간씩 이동시킵니다.
- 평균 그레고리력 월 ≈ 30.44일, 일정하지 않음
천문시
천문학은 항성시(항성 기준)와 태양시(태양 기준)를 구분합니다. 달과 연간 주기에는 여러 정의가 있습니다.
- 항성일 ≈ 23시간 56분 4.0905초
- 삭망월과 항성월은 지구-달-태양의 기하학적 구조에 따라 다릅니다.
- 회귀년, 항성년, 근점년
지질 시대
지질학은 수백만 년에서 수십억 년에 걸쳐 있습니다. 변환기는 이를 과학적 표기법을 사용하여 초 단위로 표현합니다.
- Myr = 백만 년, Gyr = 십억 년
- 세, 기, 대, 누대, 이언은 상대적인 지질학적 척도입니다.
역사 및 문화 시간
- 올림피아드(4년, 고대 그리스)
- 루스트룸(5년, 고대 로마)
- 마야의 박툰/카툰/툰 주기
과학 및 특수 단위
물리학, 컴퓨팅 및 기존 학술 시스템은 편의나 전통을 위해 특수 단위를 정의합니다.
- 지피, 셰이크, 스베드베리(물리학)
- 헤레크/레가(전통), 케(중국어)
- ‘비트’(스와치 인터넷 시간)
플랑크 척도
플랑크 시간 tₚ ≈ 5.39×10⁻⁴⁴초는 기본 상수에서 파생되며 양자 중력 이론과 관련이 있습니다.
- tₚ = √(ħG/c⁵)
- 실험적으로 접근할 수 없는 크기
변환 방법
- 분 → 초: × 60, 시간 → 초: × 3,600, 일 → 초: × 86,400
- 특정 달력이 제공되지 않는 한 월은 30.44일을 사용합니다.
- 년은 기본적으로 회귀년 ≈ 365.24219일을 사용합니다.
간단한 예시
일상적인 시간 기준점
| 이벤트 | 기간 | 문맥 |
|---|---|---|
| 눈 깜짝할 사이 | 100-400 ms | 인간의 지각 한계 |
| 심장 박동(휴식 시) | 약 1초 | 분당 60회 |
| 전자레인지 팝콘 | 약 3분 | 간단한 간식 준비 |
| TV 에피소드(광고 없음) | 약 22분 | 시트콤 길이 |
| 영화 | 약 2시간 | 장편 영화 평균 |
| 정규 근무일 | 8시간 | 표준 교대 근무 |
| 인간의 임신 기간 | 약 280일 | 임신 9개월 |
| 지구의 공전(1년) | 365.24일 | 회귀년 |
| 인간의 수명 | 약 80년 | 25억 초 |
| 기록된 역사 | 약 5,000년 | 문자 발명부터 현재까지 |
단위 카탈로그
계량법 / SI
| 단위 | 기호 | 초 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 밀리초 | ms | 0.001 | 1초의 1/1,000. |
| 초 | s | 1 | SI 기본 단위, 원자 정의. |
| 아토초 | as | 1.000e-18 | 아토초, 아토초 분광학. |
| 펨토초 | fs | 1.000e-15 | 펨토초, 화학 동역학. |
| 마이크로초 | µs | 0.000001 | 마이크로초, 1/1,000,000초. |
| 나노초 | ns | 0.000000001 | 나노초, 고속 전자공학. |
| 피코초 | ps | 1.000e-12 | 피코초, 초고속 광학. |
| 욕토초 | ys | 1.000e-24 | 욕토초, 이론적 척도. |
| 젭토초 | zs | 1.000e-21 | 젭토초, 극단 물리학. |
일반 시간 단위
| 단위 | 기호 | 초 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 일 | d | 86,400 | 86,400초(태양일). |
| 시간 | h | 3,600 | 3,600초. |
| 분 | min | 60 | 60초. |
| 주 | wk | 604,800 | 7일. |
| 년 | yr | 31,557,600 | 회귀년 ≈ 365.24219일. |
| 세기 | cent | 3.156e+9 | 100년. |
| 10년 | dec | 315,576,000 | 10년. |
| 2주 | fn | 1,209,600 | 2주 = 14일. |
| 천년 | mill | 3.156e+10 | 1,000년. |
| 월 | mo | 2,629,800 | 평균 달력 월 ≈ 30.44일. |
천문학적 시간
| 단위 | 기호 | 초 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 근점년 | anom yr | 31,558,400 | 근점년 ≈ 365.25964일. |
| 식년 | ecl yr | 29,948,000 | 식년 ≈ 346.62일. |
| 은하년 | gal yr | 7.100e+15 | 태양의 은하 공전 주기(약 2×10⁸년). |
| 태음일 | LD | 2,551,440 | 약 29.53일. |
| 사로스 (식 주기) | saros | 568,025,000 | 약 18년 11일, 식 주기. |
| 항성일 | sid day | 86,164.1 | 항성일 ≈ 86,164.09초. |
| 항성시 | sid h | 3,590.17 | 항성시(항성일의 1/24). |
| 항성분 | sid min | 59.8362 | 항성분. |
| 항성월 | sid mo | 2,360,590 | 항성월 ≈ 27.32일. |
| 항성초 | sid s | 0.99727 | 항성초. |
| 항성년 | sid yr | 31,558,100 | 항성년 ≈ 365.25636일. |
| 솔 (화성일) | sol | 88,775.2 | 화성의 솔 ≈ 88,775.244초. |
| 태양일 | sol day | 86,400 | 태양일, 민간 기준선. |
| 삭망월 | syn mo | 2,551,440 | 삭망월 ≈ 29.53일. |
| 회귀년 | trop yr | 31,556,900 | 회귀년 ≈ 365.24219일. |
지질학적 시간
| 단위 | 기호 | 초 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 십억 년 | Gyr | 3.156e+16 | 십억 년(10⁹년). |
| 지질 시대 | age | 3.156e+13 | 지질 시대(대략). |
| 지질 누대 | eon | 3.156e+16 | 지질 시대. |
| 지질세 | epoch | 1.578e+14 | 지질 시대. |
| 지질대 | era | 1.262e+15 | 지질 시대. |
| 지질 시대 | period | 6.312e+14 | 지질 시대. |
| 백만 년 | Myr | 3.156e+13 | 백만 년(10⁶년). |
역사적 / 문화적
| 단위 | 기호 | 초 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 박툰 (마야) | baktun | 1.261e+10 | 마야 장기력. |
| 종 (해상) | bell | 1,800 | 선박 종(30분). |
| 칼리포스 주기 | callippic | 2.397e+9 | 칼리포스 주기 ≈ 76년. |
| 도그워치 | dogwatch | 7,200 | 반 당직(2시간). |
| 히파르코스 주기 | hip | 9.593e+9 | 히파르코스 주기 ≈ 304년. |
| 인딕션 | indiction | 473,364,000 | 15년 로마 세금 주기. |
| 희년 | jubilee | 1.578e+9 | 성경의 50년 주기. |
| 카툰 (마야) | katun | 630,720,000 | 마야 20년 주기. |
| 루스트룸 | lustrum | 157,788,000 | 5년(로마). |
| 메톤 주기 | metonic | 599,184,000 | 메톤 주기 ≈ 19년. |
| 올림피아드 | olympiad | 126,230,000 | 4년(고대 그리스). |
| 툰 (마야) | tun | 31,536,000 | 마야 360일년. |
| 당직 (해상) | watch | 14,400 | 해상 당직(4시간). |
과학적
| 단위 | 기호 | 초 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 비트 (스와치 인터넷 시간) | beat | 86.4 | 스와치 인터넷 시간, 하루를 1,000비트로 나눔. |
| 헬렉 (히브리어) | helek | 3.33333 | 3⅓초(히브리어). |
| 지피 (컴퓨팅) | jiffy | 0.01 | 컴퓨팅의 ‘지피’(플랫폼에 따라 다름, 여기서는 0.01초). |
| 지피 (물리학) | jiffy | 3.000e-24 | 물리학의 지피 ≈ 3×10⁻²⁴초. |
| 각 (刻 중국) | 刻 | 900 | 케 刻 ≈ 900초(전통 중국어). |
| 모멘트 (중세) | moment | 90 | 약 90초(중세). |
| 레가 (히브리어) | rega | 0.0444444 | 약 0.0444초(히브리어, 전통). |
| 셰이크 | shake | 0.00000001 | 10⁻⁸초, 원자력 공학. |
| 스베드베리 | S | 1.000e-13 | 10⁻¹³초, 침전. |
| 타우 (반감기) | τ | 1 | 시정수, 여기서는 1초를 기준으로 함. |
플랑크 스케일
| 단위 | 기호 | 초 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 플랑크 시간 | tₚ | 5.391e-44 | tₚ ≈ 5.39×10⁻⁴⁴초. |
자주 묻는 질문
월/년 변환이 '대략적'으로 보이는 이유는 무엇입니까?
월과 연도는 관례적인 것이기 때문입니다. 달리 명시되지 않는 한 평균값(월 ≈ 30.44일, 회귀년 ≈ 365.24219일)을 사용합니다.
UTC, TAI, GPS 중 어느 것을 사용해야 합니까?
순수한 단위 변환을 위해서는 초(원자)를 사용하세요. UTC는 윤초를 추가하지만 TAI와 GPS는 연속적이며 특정 시대에 대해 고정된 오프셋으로 UTC와 다릅니다.
일광 절약 시간제(DST)가 변환에 영향을 미칩니까?
아니요. DST는 현지 벽시계를 이동시킬 뿐입니다. 시간 단위 간의 변환은 초를 기반으로 하며 시간대에 구애받지 않습니다.
항성일이란 무엇입니까?
먼 별에 대한 지구의 자전 주기로 약 86,164.09초이며, 86,400초의 태양일보다 짧습니다.