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허박사의 슬기로운 연구생활
공학박사 취득 후 한 사기업에서 연구원으로 일하고 있는 80년대생 허용강입니다. 정보의 진실을 가리고 가치를 부여하는 일에 관심이 많습니다. 디스토피아와 유토피아 미래관이 혼재돼 있는 오늘을 슬기롭게 살아가기 위한 '공학적 사고'를 이야기해보려 합니다.
[2-1] 공학 맛보기 객관화 대표 도구들. 숫자와 단위
입력 : 2021.11.05

만국 공통의 언어 아라비아 숫자

2021년도 기준으로 전세계 인구수는 79억 명에 다다르고 있고지구 상에는 약 3,000개의 민족과 7,000여 개의 언어가 존재합니다. [1] 국가나 민족의 구분에 따라 사용 언어가 제각각이지만, 아라비아 숫자는 전세계 인류가 공용으로 사용하는 언어입니다

아라비아 숫자의 형태와 기수법은 7세기 인도에서 기원한다고 알려져 있는데전세계 보편화된 시기는 1202년부터라고 합니다비록아라비아 숫자가 12세기부터 보편화되기 시작했지만수에 대한 연구와 발전은 고대부터 이어져왔습니다

그리고 현대까지 체계화된 수는 그림 1과 같이 정리되어 있습니다. '0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9' 열개의 문자로 이루어진 숫자는 9를 끝으로 자리수를 한 단계 올리는 십진법으로 모든 정수 표기가 가능합니다정수와 정수 사이의 숫자는 '.'을 기호로 하는 표기법으로 유리수를 표현합니다후에 기술할 연산 결과값의 표기를 위해 구분된 무리수와 허수까지 포함하여 모든 수를 표기할 수 있습니다

이러한 '수'는 전세계 누구에게 사용해도 동일한 개념을 갖도록 약속한 공통된 언어입니다간혹, Lucky seven 혹은 죽음의 숫자 4, 악마의 숫자 6과 같은 의미들이 통용되긴 하지만이는 숫자 자체의 의미가 아니라 민족 역사나 언어 발음의 유사성 등과 같은 요인에 근거합니다

이와 같이 사용하는 사람의 주관적 개념이 투영된 의미를 제외하면숫자가 본래 지니고 있는 의미는 없습니다역설적이게도 10개의 문자로 이루어진 수 자체에 의미가 없기에세계 어디에서든 객관화된 정보를 전달하는데 가장 유용한 언어입니다.  

*물론숫자 자체로 의미하는 바가 있기는 하지만이는 깊은 물리 통찰이 필요하므로 이 글에서는 간단한 예시만 남기고 자세한 내용을 생략하겠습니다. (예시1. 정수와 전자의 주양자수예시2. 보편상수예시3. 허수와 임피던스)

수의 체계.png

그림 1. 수의 체계 

  

숫자의 의미를 부여하는 기본 단위

숫자가 지니고 있는 의미는 없지만일상 생활에서 사용하는 숫자는 익숙한 대화 상대에게 있어 암묵적인 의미를 포함하여 의사전달이 되고 있습니다이 때 숫자에 부여되는 의미의 정체는 대화 주제나 문맥상에 유추할 수 있기도 하며혹은 숫자 뒤에 붙는 단위에 기인합니다

시간을 알리는 시초가 그 예입니다또는 통화의 단위인 원달러유로와 같은 단위도 있습니다물건의 양을 셀 때는 범용적으로 개를 사용하지만종류에 따라 송이(), (), 그루(나무등이 있습니다. 국가나 문화, 지역과 같은 일정 범위내 인간들에 의해진 단위들은 숫자에 정량적 의미를 부여합니다. 이렇게 약속된 단위들은 물리학 발전에 있어 핵심이라 생각합니다.

현재의 물리학계에서는 그림 2에 도시한 7가지의 기본 물리 단위를 지정하여 전세계 공용으로 사용하고 있습니다. 길이[meter], 질량[kilogram], 시간[second], 전류[Ampere], 온도[kelvin], 물질량[mole], 광도[candela]와 같은 단위와 사용하는 숫자는 해당 물리량의 많고 적음을 정량적으로 보여줍니다. 7개의 기본 단위로부터 속도(m/sec.)  밀도(kg/)등과 같은 단위로도 발전이 되었습니다. 이와 같은 단위는 의미를 부여하기에 비교 대상의 기준을 명확히 해줍니다

예를 들어, 1 2 1의 차이가 있습니다이와 같이, 1 meter 2 meter 1 meter 차이임을 알 수 있습니다하지만, 1 second 2 ampere는 단위가 다르기에 비교 대상이 성립되지 않습니다.

이와 같이단위란 많은 사람들간의 약속으로 정해진 물리량을 의미합니다앞 글 “주관에서 객관까지”에서 많은 사람들의 공통된 주관을 객관으로 간주했습니다지구상에 현존하는 전 세계의 인류는 10개의 문자로 표기되는 아라비아 숫자의 '크기'를 공통되게 이해하고 있습니다그리고, 7개의 기본단위계를 비롯하여국가 혹은 사회적으로 약속한 '의미'를 이해할 수 있습니다

숫자와 단위의 조합은 어떤 현상이나 개념을 전달하는데 있어서정량적 의미를 전달하는 도구가 됩니다

1920px-SI_base_units.svg.png

 

그림 2. 국제단위계(International System Units) 7 

 

[1] 박수정, 세계의 민족지도, 21세기연구회, 2001.  

 

허용강 박사
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