너무 당연하게 쓰는 1초(s). 이 작은 시간 단위가 언제, 어떻게 생겨났는지 생각해 본 적 있나? 옛날의 1초는 지구의 자전을 기준으로 정했다. 지구가 한 바퀴 도는 하루를 86,400등분한 것이 바로 1초였다. 86,400이란 숫자는 하루 24시간 × 60분 × 60초 = 86,400초에서 나온 수치다. 고대 메소포타미아 사람들이 쓰던 60진법이 오늘날까지 남아 ‘시–분–초’ 체계를 만들었다. 하지만 이 방식의 문제는 지구 자전이 항상 일정하지 않다는 것이다. 미세하게 빨라지기도 하고 느려지기도 하면서 시간이 조금씩 틀어졌다. 과학적으로 부정확하다는 우려가 나오면서, 1956년 지구 자전 대신 태양의 공전 주기를 기준으로 초를 다시 정의했다. ‘1900년 1월 0일 12시를 기준으로 한 태양년의 1/31,556,925.9747’로, 이른바 ‘역표시(Ephemeris time)’라는 방식이었다. 하지만 관측에 의존해야 한다는 한계로 이 또한 완벽하진 않았다.

그리니치 평균시(GMT, Greenwich Mean Time)의 탄생 뒤에는 미국 철도의 힘이 있었다. 이를 알기 위해서는 철도의 역사를 알아봐야 한다. 세계 최초의 근대식 철도는 1825년 영국의 스톡턴-달링턴 철도로, 약 40km 구간에서 증기기관차가 처음 달리기 시작했다. 영국의 성공 이후, 철도 건설에 적극적으로 뛰어든 나라가 미국이다. 1826년, 매사추세츠주 퀸시에 설치된 그래나이트 철도가 미국 철도의 출발점이었다. 2년 뒤인 1828년, 볼티모어 & 오하이오 철도가 개통됐다. 처음에는 메릴랜드주 볼티모어에서 가까운 엘리콧츠 밀까지 약 21km 구간이었지만 점차 확장돼 필라델피아와 오하이오강까지 이어지는 광대한 철도망으로 성장했다. 드넓은 국토를 가진 미국은 대량의 화물과 사람들을 태워 나를 수단으로 철도를 선택했고, 그 결과 1860년 무렵에는 철도 길이가 총 4만 9,000km에 달했다. 이는 지구를 한 바퀴 돌고도 남을 만큼의 거리였다. 이듬해 남북전쟁이 터지면서 철도는 보급과 병력 수송의 핵심 수단으로 자리 잡으면서 더 빠르게 퍼져 나갔다. 전쟁이 끝난 뒤에는 최초의 대륙횡단철도가 개통됐다. 캘리포니아 새크라멘토와 네브래스카 오마하를 연결한 약 2,827km 노선은 미국 동서부를 이어 주며 경제 성장을 이끄는 견인차가 됐다.

세슘-133으로 정의된 1초는 ‘바닥 상태의 두 개의 초미세 에너지 준위 사이의 전이에 대응하는 복사선이 9,192,631,770번 진동하는 시간’이다. 이 말을 쉽게 이해하기 어렵다. 쉽게 풀어보면, 세슘 원자 안에는 전자가 오갈 수 있는 아주 미세하게 다른 두 상태가 있는데, 이 사이를 전자가 왔다 갔다 할 때 빛(복사선)을 내거나 흡수한다. 그 빛이 정확히 9,192,631,770번 진동하는 데 걸린 시간을 ‘1초’라고 정했다. 이 정밀한 시간을 재는 장치가 원자시계다. 원자시계는 세슘 원자에 전자파를 쏘고, 그 반응이 가장 크게 일어나는 주파수를 맞추는 원리로 작동한다. 그 값이 바로 9,192,631,770Hz. 여기서 ‘Hz(헤르츠)’는 진동수를 뜻하는 단위인데, 쉽게 말해 ‘1초 동안 몇 번 흔들리느냐’를 나타낸다.

“그 아이의 웃음에, 하루 중 가장 화창한 오시의 햇빛에 생이 부서지던 순간이 떠오른 그때, 나는 결심했다.” 드라마 <도깨비>의 장면 속 대사다. 이 문장을 곱씹다 보면 쉽게 와닿지 않는 단어가 하나 있는데, 바로 ‘오시’다. 극 중 도깨비인 김신은 고려의 장수였으니 그가 언급한 ‘오시’는 당시의 시간 단위를 따른 것이라 짐작할 수 있다. 아마 오전 11시에서 오후 1시 무렵에 해당할 것 같다. 그 근거는 예로부터 이어져 온 시간 체계인 십이지에 있다.