영미 단위계: 두 판 사이의 차이

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== 에너지, 힘, 온도 ==
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영미 단위계는 오랫동안 여러 공학 분야에서 사용되어왔다. 이런 영미식 공학 단위 중 가장 오래된 단위로는 [[마력]]과 [[화씨]]가 있다. 마력은 1782년 [[제임스 와트]]가 33,000파운드의 물을 1분동안 1피트 높이만큼 올리는데 필요한 힘으로 정의했으며,<ref>{{cite web |url = http://www.egr.msu.edu/~lira/supp/steam/wattbio.html |title = Biography of James Watt |first1 = Carl |last1 = Lira |publisher = College of Engineering, Michigan State University |year = 2012 |access-date = 18 April 2013}}</ref>{{efn|현대에는 1마력을 550파운드의 물을 1초 동안 1피트 높이만큼 올리는데 필요한 힘으로 정의된다.}} 화씨는 1713년 [[다니엘 가브리엘 파렌하이트]]가 과포화된 소금과 얼음의 혼합물이 얼어붙는 온도를 0°F로, 체온의 평균 상한 온도를 96°F로 정의한 온도의 단위이다. 1777년 [[왕립학회]]는 [[헨리 캐번디시]]의 주도로 화씨 온도의 정의를 수정하여 얼음의 녹는점을 32°F(0°C)로, 표준 대기 조건에서 물의 끓는점을 212°F(100°C)로 정의할 것을 제안했다.

[[파일:Old bess steam engine 1777.jpg|200px|섬네일|[[제임스 와트]]가 설계한 초기형 [[빔 엔진]]인 30 HP(마력)의 [[올드 베스 (빔 엔진)|올드 베스]]의 모습. 현재는 런던의 [[과학박물관 (런던)|과학박물관]]에 보존되어 있다. 와트는 '마력'이라는 단위를 처음으로 개발했다.]]

[[영국 열량 단위]](BTU)는 물 1파운드의 온도를 화씨 1도 올리는데 필요한 [[열량]]을 의미한다.<ref>{{OED|British thermal unit}}</ref> 이 단위는 1859년 이전 프랑스가 사용한 미터법 단위가 아닌, 제국 단위계를 기반으로 한 열량단위로 사용되었다.<ref>{{cite journal |title = History of the British Thermal Unit |first1 = G. |last1 = Woledge |number = 149 |date = 30 May 1942 |doi = 10.1038/149613c0 |page = 613 |bibcode = 1942Natur.149..613W |volume=149 |journal=Nature|s2cid = 4104904}}</ref> 1824년에는 [[니콜라스 클레망]]이 킬로그램과 섭씨를 기반으로 한 [[칼로리]] 단위가 만들어졌다.<ref>{{cite journal |journal = Nutrition Journal |title = Does the history of food energy units suggest a solution to "Calorie confusion"? |first1 = James L |last1 = Hargrove |date = 17 December 2007 |volume = 6 |doi = 10.1186/1475-2891-6-44 |pmid = 18086303 |pmc = 2238749 |number = 44 |pages=44}}</ref>


== 길이의 단위 ==
== 길이의 단위 ==

2023년 6월 29일 (목) 14:28 판

1850-60년경의 신시내티 세관 건물 전경.
정부는 세금을 편하고 정확하게 징수하기 위해 도량형을 통일한다. 미국에서는 의회가 아닌 재무부가 도량형 통일에 앞장섰다.

영미 단위계(英美 單位系, 영어: Imperial and US customary measurement systems) 또는 야드파운드법(일본어: ヤード・ポンド法)은 모두 고대 로마 단위계, 카롤링거 및 색슨식 단위계로 거슬러 올라가는 초기 영국 단위계에서 파생된 단위계이다.

영미 단위계는 크게 영국식과 미국식 단위계 2개로 나누어진다. 미국 관용단위계(United States customary units)는 미국 독립 혁명 이후 13개 식민지에서 사용되었던 영국 단위계의 일부를 기반으로 개발, 사용된 단위계다. 현재는 공식적으로 푸에르토리코와 괌을 제외한 미국(둘은 미터법을 공식적으로 사용)에서 사용하고 있는 단위계이다.[1] 제국 단위계는 1826년 개발되어 대영제국과 그 제국 영토에서 사용한 단위이다. 그 정도와 연도는 각각 다르지만 제국 단위계를 사용했던 국가는 거의 대부분 단위계를 미터법으로 전환했다.[2]

대부분의 단위는 1066년 노르만인의 잉글랜드 정복 이후 어떻게든 변화를 겪었다. 길이 차원 단위 중 변화가 가장 적은 단위는 야드(엘을 대체함)와 체인으로 둘 다 잉글랜드에서 파생된 길이 단위이다. 피트는 원래 농업에서 사용되는 긴 발을 기준으로 한 단위었으나, 이후 장인이 사용하는 짧은 발을 기준으로 바뀌었다. 농업피트는 이전보다 10/11만큼 줄어들었으며 로드, 펄, 퍼치 단위가 15 농업피트에서 16과 ½ 농업피트로 늘어났다. 펄롱과 에이커는 원래 토지의 가치를 나타내는 단위었으나 이후 넓이로 변한 다음에도 그 크기는 크게 변화하진 않았다. 파운드의 경우에는 지난 천년간 크게 3가지 종류의 파운드를 사용했다. 귀금속에는 트로이 파운드를(5,760 그레인), 약사들은 약용 파운드를(5,760 그레인), 일반적인 용도에는 상형 파운드(7,000 그레인)를 사용했다. 약형 파운드와 트로이 파운드는 1파운드가 12온스(480 그레인)으로 나눠지지만, 상형 파운드는 16온스(437.5 그레인)으로 나눠진다. 또한 부피 단위인 갤런도 영국과 미국의 단위가 다른데 미국 액량갤런은 0.83 영국 갤런이며, 미국 건량갤런은 0.97 영국 갤런에 해당한다. 미국 액량갤런은 1826년 이전 잉글랜드에서 사용하던 와인 갤런을 기준으로 한다.

미국 독립선언 이후 미국 내 단위계는 현재의 미국 관용단위계(혹은 관습단위계)로 알려진 단위계로 발전했다. 영국은 1826년 제국 단위계를 도입하면서 측정 체계를 개혁했고 그 결과 미국과 영국은 같은 이름이지만 서로 다른 단위계를 사용하기 시작했다. 19세기 후반에는 1855년 영국 의회에서 채택한 표준단위계를 가져다 와 파운드와 야드 정의를 통일하러고 한 시도가 있었다. 하지만 이 표준은 미터협약에 따른 표준 단위계보다 정밀도가 좋지 못했다. 1960년에는 영미 양국이 미터와 킬로그램의 정의를 기반으로 파운드와 야드를 정의한 국제 야드파운드 통일조약에 합의했다. 기존 단위와 비교하면 몇백만 분의 1 정도의 차이만 났던 제국 단위계를 쓴 영국에서는 큰 영향이 없었으나, 미국에서는 이 차이가 커서 국제 단위계(international system)와 측량단위계(surveyors system)라는 두 단위계로 또 갈라졌다.

명칭

일반적으로 사용하는 "야드파운드법"이라는 단어는 길이는 야드, 질량은 파운드를 기본 단위로 한다는 일본과 한국에서의 호칭이다. 따라서 "yard-pound system (of units)"라는 단어는 일본어식 영어이다.[3]

영어에서는 1824년 기본 단위계가 전해져 당시 대영제국의 구성국 각지에서 사용되었기 때문에 대영제국에서 사용한 단위계는 제국 단위계라고 부르고 있다. 미국에서 사용하는 단위계는 미국 단위계(혹은 미국 관용단위계)라고 부른다. 역사적인 배경에 따라 같은 단위계 이름이라도 그 값이 서로 다른 경우가 있다. 이 문서에서는 영국의 제국 단위계와 미국 관용단위계 둘을 합쳐 설명한다.

영국 단위계

<nowiki /> 이 부분의 본문은 영국 단위계입니다.
페니 무게(dwt)의 유래가 된 애설스탠(924-939)의 페니 은화.

영국 단위계는 고대 로마 단위계, 카롤링거 및 색슨식 단위계의 조합에서 파생된 단위계이다. 영국 단위계는 1824년 정의, 1826년부터 발효된 제국 단위계와 1776년 이후 영국 단위계에서 파생된 미국 관용단위계의 선구자적인 단위계이다.[4]

영국 단위계에 대한 가장 오래된 기록은 색슨인이 사용한 동전의 무게(즉 동전의 가치)와 관련이 있다. 오파가 도입한 페니의 무게는 20 그레인(1.296 g)이다. 에드워드 장형왕은 무게를 26 그레인(1.685 g)으로 올려 카롤루스 마그누스(샤를마뉴) 페니의 무게와 일치시켰다. 1066년 노르만인의 잉글랜드 정복 당시에는 페니가 24 그레인(1.555 g)으로 줄어들었다. 이후 24 그레인은 페니 무게라 불리며 현대까지 귀금속의 무게 측정에 사용하는 트로이 온스 무게와 같은 트로이 무게 단위의 기반이 되었다.[5]:44–48 에드워드 1세(1272-1307)는 예상했던 96 그레인이 아닌 89 그레인 무게의 그로트(4펜스) 동전을 도입하여 잉글랜드의 주화 가치를 떨어뜨리고 동전 무게와 가치와의 연관고리를 끊어버렸다. 그로트는 1350년대 경에는 무게가 72 그레인까지 줄어들면서 더더욱 가치가 절하되었다.[6][7]

잉글랜드의 왕실 문장이 찍힌 14 파운드(6.4 kg)의 청동식 양모 무게추(1550-1600년경, 빅토리아 앨버트 박물관 소장.

색슨 시기 토지는 경제적 가치와 넓이 두 가지 측면 모두를 측정했다. 둠스데이 북에서는 경제적인 가치를 측정하는 단위인 하이드를 사용했다. 다른 참고 문헌에서 사용하는 단위인 펄롱과 루드는 쟁기질과 관련된 단위이다. 특히나 루드는 길이로 따지면 15 북독일 피트이며, 1 북독일 피트는 335 mm(13.2인치)에 해당한다.[5]:50 장인피트의 경우에는 북독일 피트보다 더 짧았다.

1834년 화재로 소실된 표준 트로이 파운드 도량형의 모습.

무게와 도량의 통일화는 군주 치세마다 반복해서 발생하던 문제였다. 서기 965년 에드거 평화왕은 "왕의 치세를 통틀어선 단 하나의 도량형만 존재해야 한다."라고 말했다.[8] 1197년 리처드 1세는 곡물과 콩, 와인과 에일의 측정 기준은 전 잉글랜드가 하나로 통일되야 한다고 말했다.[9] 1215년 존 왕이 서명한 마그나 카르타에서는 위의 도량형이 옷에도 확대되었다.[10] 1266년에서 1303년 사이 잉글랜드의 도량형은 야드와 퍼치 구성법(축약어로 컴포티지오로 부름)에 따라 근본적으로 개정되었다.[11] 이 법은 헨리 3세 혹은 후계왕인 에드워드 1세가 제정한 법으로 이 법에 따라 신 피트는 구 피트의 정확하게 10/11 길이로 줄어들었으며 야드, 엘, 인치, 발리콘도 덩달아 똑같이 줄어들었다.(펄롱은 동일하게 유지되었지만 로드는 구 15피트에서 신 16+½피트로 변경되었다.)[12]

1324년 에드워드 2세는 1인치를 3발리콘, 1피트를 12인치, 1야드를 3피트, 1퍼치를 5와 ½야드, 1에어커를 4×40의 면적으로 정의하여 길이 단위를 체계화했다.[4] 엘(45인치로 약 114.3 cm. 직물 무역에서 계속 사용됨)과 체인(1620년 에드먼드 건터가 도입해 토지측량에 사용)을 제외한 이 단위들은 영국의 길이 단위계 기반을 형성했다. 하지만 단위 자체는 여러번 재정의되었는데 헨리 8세 시기에는 황동으로 만든 표준 야드와 엘 단위계가 제조되었고 엘리자베스 1세 시대에는 청동으로 만든 표준으로 대체되었으며 1742년에는 과학적인 비교 결과 평균에서 최대 0.2%의 편차가 존재한다는 사실이 밝혀지면서 최종적인 표준 야드가 제안되었지만 실제로 제조하진 못했다.[5]:122–123[13]

중세 시기에는 양모 이외의 농산물을 대부분 부피 단위로 판매했으며 수년간 다양한 상품의 부셸과 갤런 단위가 개발되었다. 14세기 초부터 양모 무역에서는 1340년 에드워드 3세가 공식화한 상형 단위를 사용했다. 동시에 양모의 무게를 측정하는데 사용한 단위인 스톤은 공식적으로 14파운드로 정해졌다.[5]:91–94

튜더 시대에는 영국의 도량형에 수많은 개혁이 이뤄졌다. 1496년 헨리 7세는 야드, 파운드, 갤런의 기준도량형을 황동으로 만들어 왕국 전역의 지정된 도시와 마을에 배포하라고 명령했다.[14]:36 그와 함께 같이 사용되던 다른 단위계의 사용이 법적으로 금지되기도 했다. 1527년 헨리 8세는 타워 파운드(5,400 그레인)와 상인 파운드(6,750 그레인)의 사용을 금지했고,[5]:105 1592년 엘리자베스 1세는 "법령 마일"(5,280 피트, 그전까지 런던 마일이나 구 영국 마일은 5,000피트였음)의 사용만을 명령했다.[5]:123

1707년 연합법에 따라 잉글랜드와는 독립적으로 자체 도량형을 사용하던 스코틀랜드는 영국 단위계를 정식으로 수용하며 기존의 스코틀랜드식 단위계를 포기했다.[14]:90–91 1800년 연합법로 영국과 아일랜드 왕국이 통일했을 때는 아일랜드식 단위계에 영향이 없었다. 당시 아일랜드의 단위계는 1351년부터 영국의 상형 피트와 파운드를 기준으로 제정되었지만 아일랜드 에어커와 마일은 잉글랜드처럼 5와 ½야드가 아닌 1퍼치가 7야드를 기준으로 제정되었다.[14]:116

19세기 초까지 많은 상품에는 각자 고유한 단위계를 가지고 있었다. 양모와 직물 산업에서는 상형 파운도와 피트에서 분화된 해당 상품에 특화된 특정 단위가 따로 존재했고, 와인과 맥주는 이름은 같지만 실제 크기는 다른 단위를 사용하여 와인 갤런은 231제곱인치, 맥주 혹은 에일 갤런은 282제곱인치를 사용했다. 농산물에서는 또 다른 갤런 단위를 사용하는데 농업 갤런은 268.8제곱인치의 건량갤런을 기준으로 하는 부셸 단위로 사용했다. 법으로 명시적으로 허용하진 않았지만 많은 시장에서는 밀과 보리를 판매할 때 부피가 아닌 무게 단위 부셸로 또 다르게 사용하기도 했다.[14]:85–88

제국 단위계

<nowiki /> 이 부분의 본문은 제국 단위계입니다.
런던 그리니치 천문대에 있는 표준도량형과 그 하위단위의 사본 모습.

1824년 제정된 영국 도량형법에서는 1300년대까지 거슬러 올라가는 기존의 모든 영국 단위계를 폐지하고 기존에 사용하던 단위를 전부 재정의했다. 특히 길이와 무게의 표준 단위로 새로운 표준야드와 트로이파운드를 각각 만들었다. 기존에 사용했던 갤런을 제국 갤런으로 대체했는데 이 단위는 62 °F (17 °C)에서 10파운드의 물의 무게로 정의했으며 공인된 실험 결과 277.274제곱인치로 밝혀졌다.[a] 갤런과 같이 부셸도 정말 여러가지 갤런을 바탕으로 정의된 단위를 1부셸당 8 임페리얼 갤런으로 통일했다.[15][16]

또한 1824년 도량형법은 표준 단위계 관리에 있어 몇 가지 변경사항을 만들었다. 이전에는 의회가 표준을 관리했지만 법에 따라 이 책임이 재무부로 넘어갔다. 또한 도량형이 정확한지 검사하는 검사원도 수립했다.[15][16]

1834년 화재로 웨스트민스터 궁전이 일부 소실되면서 표준 야드와 파운드 모형이 사라졌다. 1841년 한 위원회에서 발간한 보고서에 따라 새로운 표준 야드와 파운드는 사용 가능한 최대의 보조자료를 사용해 다시 제조했다. 이전의 표준과 달리 새로운 파운드 표준은 상형 파운드 기준으로 만들어졌다. 상형법은 1855년 영국 의회에서 표준 도량형으로 승인되었다. 30년 전에 미국과 영국에서 채택한 서로 다른 갤런에 대한 논쟁 이후 표준 야드 사본 중 하나가 미국에게 넘어가 제안되었고 합의되었다.[17]

1835년 도량형법에서는 1824년 제정된 법의 여러 단점을 보강했다. 상인들의 의견에 따라 스톤과 헌드레드웨이트가 각각 14파운드와 112파운드로 정의되었고, 1824년 법에 명시된대로 "쌓인 상태"의 측정값으로 정의하는 실험을 포기했다.[16] 하지만 모든 거래가 14스톤을 따르는 건 아니였다. 예를 들어 1880년 영국의 여러 도시와 마을에서 1스톤이 4파운드에서 26파운드까지 매우 다양하다는 걸 보여주는 목록을 작성한 적도 있었다.[18] 또한 1835년 도량형법에서는 트로이 도량형의 사용을 귀금속으로 제한했으며 석탄은 부피가 아닌 무게 단위로 팔도록 요구했다.

영국에서 여전히 제국 파인트 단위로 판매되는 몇 안되는 상품으로 생맥주가 있다.

1878년 도량형법에서는 무역에 사용되는 도량형에 대한 검사제도를 정비했다. 또한 황동제 표준 야드와 백금제 표준 파운드의 사용을 재확인하고 제약산업에서는 약형법을 사용하며 1824년 갤런의 정의를 재확인했고 법적 단위계에서 트로이 파운드를 빼버렸으며 패덤을 법적 단위에 추가했다. 또한 미터 단위계와 제국 단위계 간 단위변환을 공식화하여 1미터는 39.3708인치, 1 kg은 15432.3487그레인(1 lb = 0.453592654 kg)으로 고정했다.[16][19] 이 법이 통과된 후 62 °F (17 °C)에서 10파운드의 증류수 부피로 정의되었던 1갤런을 다시 측정해 277.42제곱인치라고 계산했지만 영국 간접세무국은 편의를 위해 1824년의 기준을 계속 사용했다.[17]

영국 내에서의 도로 표지판은 마일 단위로 표기된다.

1878년 도량형법은 무역에서 미터법을 사용하는 행위를 사실상 금지했으며, 또한 영국은 3년 전에 체결된 미터협약에도 서명하지 않았다. 하지만 표준 제국야드는 안정적이지 않았다. 1947년 수축률을 정밀하게 측정한 결과 23년마다 약 백만분의 1 정도의 차이가 발생한다는 사실을 발견했다.[5]:154[20] 1884년 4월 런던 표준회 소장이었던 H. J. 채니는 비공식적으로 국제 도량형국(BIPM)과 접촉해 영국에 제조된 일부 미터 표준을 교정할 수 있는지 여부에 대해 질의했다. 도량형국 국장이었던 올레 제이콥 브로흐는 비회원국에 대해서는 그런 교정을 수행할 권한이 없다고 답했다. 1884년 9월 17일 영국 정부가 미터협약에 서명했다.[21] 1897년 도량형법에서는 무역에서의 미터법 사용을 허용했고 그 다음해에는 미터법과 제국 단위계의 공식 단위변환표를 발표했다.[22]

1824년 도량형법에서는 표준 야드, 파운드의 보관과 관리책임이 재무부에 위임되었지만 그 표준의 검증은 각 지역에게 맡겼다. 1835년 법에서는 도량형 검사관의 직책과 임무를 공식적으로 설정하고 모든 자치구에 이 검사관 임명을 요구했으며, 1866년 도량형법에서는 표준 관리 책임을 무역국에게 넘겼다. 1900년 무역국은 국립 물리학 연구소을 설립하여 도량형과 관련된 실험시설을 세웠다.[16]

1897년 도량형법이 통과된 이후 제2차 세계 대전 이후까지 영국의 단위계는 비교적 변함없이 쭉 유지되었다. 하지만 20세기 중반에 이르면 영국과 미국의 표준 단위계 간 2 ppm의 차이가 문제를 일으켰다. 1900년대까지는 과학계에서는 10 ppm까지는 오차가 허용 범위 이내였지만 점점 과학이 정밀해지면서 1950년대에는 이 허용오차가 0.25 ppm까지 줄어들었다.[5]:155 1960년 미국과 영국의 국립 도량형 위원회와 기타 국립연구소 대표들이 모여 1야드는 정확히 0.9144 m라는것에 합의했고, 이 조치로 1963년 영국 정부는 도량형법을 맞춰서 다시 개정했다.

빅토리아 식민지에서 사용했던 갤런, 하프갤런, 쿼트, 파인트 표준 용기이다. 오스트레일리아 국립보존관 소장.

영국의 미터법화는 1960년대 중반부터 시작되었다. 처음에는 이 미터법 전환이 민간에서 자발적으로 일어났으며 1985년까지는 제국식, 혹은 전통적인 측정단위를 영국 내 소매업에서 더 이상 사용하지 않았다. 1985년 개정 도량형법에서는 무역 분야에서 공식적으로 제국 단위계를 공식적으로 사용하지 않게 되었으나 도로 표지판에서는 여전히 제국 단위계를 사용할 수 있도록 놔두었으며 피트, 인치, 파운드, 온스, 갤런, 핀트 등 가장 널리 쓰이던 단위에서는 소매업에서 판매를 위해 고객 앞에서 측량하거나 무개를 잴 경우 사용할 수 있도록 허용했다.[23][24][b] 2000년 1월 1일부터는 영국에서 보조단위로 사용 혹은 생맥주나 사이다를 파인트로 판매하거나 재사용 가능 용기에 우유를 판매할 때를 제외하고 소매업에서 제국 단위계를 사용하는 일을 불법으로 규정했다.[25]

대영제국 기타 식민지

대영제국의 식민지가 자치령으로 주권을 얻으면서 각국은 단위계를 각자 알아서 사용할 수 있는 권리를 얻었다.[17] 대부분의 국가는 지역별로 차이가 있는 제국 단위계를 채용했다. 인도[26]와 홍콩[27]에서는 자체적으로 사용하던 전통 단위로 제국 단위계를 보완했고, 캐나다 일부[28]와 남아프리카[29]에서는 자체 단위계에 초기 식민지 시절 자체적으로 사용했던 측량단위계도 같이 도입했지만 대부분의 자치령은 영국에서 사용하던 단위계의 일부만 가져다 도입하는 식으로 해결했다. 특히 호주,[30] 캐나다,[31] 인도[26]에서는 스톤, 쿼터, 센탈 등의 단위는 공식 단위로 포함하지 않았다. 또한 캐나다는 무역에 있어 톤의 정의를 2000파운드로 맞춰 미국식 숏톤을 사용했지만, 갤런의 경우에는 영국의 제국 단위계를 그대로 사용했다.[31]

1960년 야드의 표준화 당시에는 영미 외에도 자체적인 표준연구소를 보유했던 캐나다, 호주, 뉴질랜드, 남아프리카와도 합의했다.

미국 단위계

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미국 해양측량 및 도량형국에서 사용했던 파운드트로이 표준. 1832-1839년경 제작.

1776년 미국 독립선언 이전 13개 식민지에서는 영국 단위계를 사용했다.[32] 미국의 헌법 제정 이전의 연합규약에서는 연방정부에 "미국 전역의 표준 도량형을 규정하는... 유일하면서 배타적인 권리와 권한"을 부여받았다.[33] 미국 건국 이후 제정된 헌법에서는 의회가 "표준 도량형을 수정할 권리"가 있음을 재확인했지만 도량형과 상업 부문의 규제 권한은 개별 주에게 넘겨졌다.[34]

1789년 제1차 미국 의회 회기에서 토머스 제퍼슨 새 공화국에서 사용할 통화와 단위계에 관한 계획을 세밀하게 작성했다. 1790년 작성한 제퍼슨의 문서인 《미국의 화폐, 도량형의 통일성 확립을 위한 계획》에서는 기존의 단위계는 건전하지만 그 단위계의 기본이 되는 표준 구조물은 미국 통제하에 있지 않는 상태라고 지적했다. 보고서에서는 미국 현지에 표준을 만들고, 적절한 경우에는 십진법 기반 단위계를 채택할 수 있는 방안을 마련했다.[32] 하지만 결국 기존의 표준이 유지되었다.

미국 재무부를 대표하여 유럽의 표준 도량형계를 들고 온 페르디난드 루돌프 헤슬러.

독립 이후 수년간 연방 차원에서 단위계를 보정하고 통일성을 보장하기 위한 조치가 취해지지 않았으며, 초기 식민지 개척자들이 획득한 단위를 그냥 확인 없이 계속 사용했다. 의회는 아무 조치도 취하지 않았지만, 동해안측량국의 감독관인 페르디난드 루돌프 헤슬러는 모국인 스위스의 인맥을 통해 1790년 프랑스의 '표준 미터계' 사본을 획득했다. 1810년 페르디난트 헤슬러가 재무부의 위임을 받고 측정장치와 표준을 얻기 위해 유럽으로 파견되었다.[35]

1827년에는 미국의 재무장관인 앨버트 갤러틴이 런던에서 영국 정부가 보유한 트로이 무게의 "정확한 사본"을 얻어냈으며 1828년 들고와 이를 미국에서 무게 단위의 기본 사본으로 사용했다.[36]

1821년 당시 미국의 국무장관이었던 존 퀸시 애덤스는 1817년 상원의 의뢰를 받은 연구를 통해 미터법 도입을 반대하는 보고서를 발표했다. 의회는 아무 행동도 하지 않았고, 1832년 미국 재무부는 관세 책정목적으로 길이 단위로는 1야드를 36인치로, 무게 단위로는 7,000그레인을 1상형파운드로, 부피 단위로는 231세제곱인치를 1갤런(앤 여왕 갤런), 2,150.42세제곱인치를 1부셸로 하기로 결정했다.[37] 이때까지도 미국 의회는 야드와 갤런의 기준을 고정하는 것 이외에는 미국 전역의 표준 도입에 별다른 행동을 하지 않았다.[38]

19세기경 각 주와 상품별로 매우 다르게 정의된 1부셸의 기준에 대한 목록.

19세기 내내 개별 주에서 자체적인 표준 도량형을 개발했으며 특히 부피가 아닌 무게(질량)을 기반으로 한 여러 종류의 부셸이 상품과 주마다 나타나기 시작했다. 이런 단위 통일성의 미흡은 주간 무역을 크게 방해했고 1905년 미국 국립표준국은 통일된 표준의 부재와 규제감독수단의 문제를 논의하기 위해 미국 주정부간 회의를 열었다. 이듬해에 회의가 열렸고 이후에는 전국 단위계 회의(NCWM)이라고 불린 회의가 열렸다. 1915년 이 회의에서 최초의 단위계 표준이 발표되었다.[34] 하지만 부셸은 완전히 표준화되지 않았고, 현재까지도 시카고 상업거래소(CME)에서는 옥수수 1부셸은 56파운드, 귀리 1부셸은 38파운드, 대두 1부셸은 60파운드, 가을밀(Winter wheat, 경맥과 연맥 전부 포함) 1부셸은 60파운드인 등 상품마다 부셸의 기준이 다 다르다. 그 외 거래소에서 취급하는 상품은 파운드, 숏톤, 미터톤을 사용한다.[39]

의회가 취한 조치 중 하나는 1866년 무역에서 미터법 사용을 허용한 것으로, 이는 라틴아메리카의 미터화가 절정에 달했을 때 이루어졌다.[40] 또 다른 조치로는 1875년 미터협약을 미국이 비준하고 1897년 맨던홀 명령에 따라 파운드와 야드를 각각 국제 킬로그램 원기와 국제 미터 원기로 재정의하는 일이었다.[41]

1901년부터는 도량형 관리가 미국 국립표준국으로 넘어갔고, 이 기관은 1988년 미국 국립표준기술연구소(NIST)로 이름이 바뀌었다.[42] 의회에서는 계속해서 아무런 움직임도 보이지 않고, 19세기에는 도량형의 비통일이 이제 미국의 경제 성장을 저하시키는 큰 요소가 되자 국립표준국이 1905년 주별 회의를 열어 전국 단위계 회의(NCWM)를 설립했다.[43] 이 조직은 '사실상' 미국 내 단위계의 표준 통제 기관이지만[44] 국제기구인 국제 도량형 총회와 같은 국제적인 회원국과 관련된 개입에서는 미국 정부가 직접 개입한다.[45]

20세기에 일어난 관습단위계에서 일어난 큰 변화로는 1960년 NIST와 호주, 캐나다, 뉴질랜드, 남아프리카 공화국, 영국 간 도량형 기관에서 야드와 파운드를 각각 미터와 킬로그램을 기준으로 재정의하기로 합의하면서 일어났다. 이 신단위는 "국제단위계"(international yard and pound)라고 불린다. 미국 의회는 이 국제단위계의 사용을 강제하거나 거부하지 않았다.

에너지, 힘, 온도

질량과 힘, 무게의 단위계에서의 3가지 접근 방식[46][47]
v • d • e • h 기반 힘 무게 질량
뉴턴의 제2법칙 m = F/a F = W ⋅ a/g F = m ⋅ a
단위계 BG GM EE M AE CGS MTS SI
가속도 (a) ft/s2 m/s2 ft/s2 m/s2 ft/s2 갈 m/s2 m/s2
질량 (m) 슬러그 힐 파운드 질량 킬로그램 파운드 그램 톤 킬로그램
힘 (F),
무게 (W) 		파운드 킬로그램힘 파운드힘 킬로그램힘 파운달 다인 스텐 뉴턴
압력 (p) 제곱 인치 당 파운드 제곱 센치미터 당 킬로그램힘 제곱 인치 당 파운드힘 표준 기압 제곱 피트 당 파운달 바리 피에즈 파스칼

영미 단위계는 오랫동안 여러 공학 분야에서 사용되어왔다. 이런 영미식 공학 단위 중 가장 오래된 단위로는 마력과 화씨가 있다. 마력은 1782년 제임스 와트가 33,000파운드의 물을 1분동안 1피트 높이만큼 올리는데 필요한 힘으로 정의했으며,[48][c] 화씨는 1713년 다니엘 가브리엘 파렌하이트가 과포화된 소금과 얼음의 혼합물이 얼어붙는 온도를 0°F로, 체온의 평균 상한 온도를 96°F로 정의한 온도의 단위이다. 1777년 왕립학회는 헨리 캐번디시의 주도로 화씨 온도의 정의를 수정하여 얼음의 녹는점을 32°F(0°C)로, 표준 대기 조건에서 물의 끓는점을 212°F(100°C)로 정의할 것을 제안했다.

제임스 와트가 설계한 초기형 빔 엔진인 30 HP(마력)의 올드 베스의 모습. 현재는 런던의 과학박물관에 보존되어 있다. 와트는 '마력'이라는 단위를 처음으로 개발했다.

영국 열량 단위(BTU)는 물 1파운드의 온도를 화씨 1도 올리는데 필요한 열량을 의미한다.[49] 이 단위는 1859년 이전 프랑스가 사용한 미터법 단위가 아닌, 제국 단위계를 기반으로 한 열량단위로 사용되었다.[50] 1824년에는 니콜라스 클레망이 킬로그램과 섭씨를 기반으로 한 칼로리 단위가 만들어졌다.[51]

길이의 단위

1958년, 미국과 영국은 1 야드의 길이를 0.9144 미터로 하기로 합의하였다. 이전까지는 영국에서는 1 야드는 약 0.914398416 m였다. (Sears et al. 1928. Phil Trans A 227:281) 이후 영국은 공식적으로 미터법을 도입했으나, 아직 제국 단위계의 잔재가 남아 있다.

  인치 피트 야드 체인 펄롱 마일 리그 미터
1 인치 1 1⁄12 1⁄36 1⁄792 1⁄7,920 1⁄63,360 1⁄190,080 0.0254
1 피트 12 1 1⁄3 1⁄66 1⁄660 1⁄5,280 1⁄15,840 0.3048
1 야드 36 3 1 1⁄22 1⁄220 1⁄1,760 1⁄5,280 0.9144
1 체인 792 66 22 1 1⁄10 1⁄80 1⁄240 20.1168
1 펄롱 7,920 660 220 10 1 1⁄8 1⁄24 201.168
1 마일 63,360 5,280 1,760 80 8 1 1⁄3 1,609.344
1 리그 190,080 15,840 5,280 240 24 3 1 4,828.032

면적의 단위

1 루드(rood) = 1 펄롱 × 1 로드 = 40 평방 로드 = 1/2560 평방 마일 = 10890 평방 피트 = 0.10117141056 ha = 1011.7141056 m²
1 에이커(acre) = 1 펄롱 × 1 체인 = 160 평방 로드 = 1/640 평방 마일 = 43560 평방 피트 = 0.40468564224 ha = 4046.8564224 m²

무게와 질량의 단위

단위 파운드에
비례 		SI 단위계 비고
그레인 1/7000 0.06479891 g
드램 1/256 1.7718451953125 g
온스 (oz) 1/16 28.349523125 g
파운드(lb) 1 453.59237 g 정의에 따라 정확히 453.59237 그램.
스톤 (st) 14 6.35029318 kg
쿼트 28 12.70058636 kg
헌드레드웨이트 (cwt) 112 50.80234544 kg
톤 (T) 2,240 1,016.0469088 kg

사용 국가

20세기까지도 영국과 영연방에서 기준으로 사용하던 도량형이었으나 21세기 현재 이 지역은 미터법을 사용한다. 현재 영국식인 제국 단위계만을 사용하는 국가는 없으며, 캐나다와 영국 2개국에서 미터법과 같이 사용하는 중이다. 미국은 야드와 파운드 용어를 사용하나 영국식과 다른 도량형 기준인 미국식(미국 단위계)을 사용한다.

같이 보기

각주

내용주
  1. ↑ 미국의 대통령 토머스 제퍼슨은 미국의 화폐, 도량형의 통일성 확립을 위한 계획에서 1790년 기준 영국에서 총 13개 종류의 갤런과 13개 종류의 부셸을 사용함을 확인했다. 갤런은 224제곱인치(3.67 L)의 와인갤런에서부터 282제곱인치(4.62 L)의 맥주와 에일갤런에 이르기까지 다양했다. 유일하게 일관성이 있던 단위는 1부셸당 8갤런이었다.
  2. ↑ 1985년 법에서는 부셸, 센탈, 체인, 드라흠(drachm), 드람, 액량 드라흠, 펄롱, 그레인, 헌드레드웨이트, 온스어포클, 펙, 페니웨이트, 쿼터, 퀀털, 루드, 스크루플, 스톤, 톤, 제곱마일, 세제곱인치, 세제곱피트, 세제곱야드, '미터톤' 표기를 무역에서 사용하지 못하도록 규정했다.
  3. ↑ 현대에는 1마력을 550파운드의 물을 1초 동안 1피트 높이만큼 올리는데 필요한 힘으로 정의된다.
출처주
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  3. ↑ 計量法 附則　第5条第1項に「ヤードポンド法による計量単位及びその定義は、政令で定める。」とある。
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  11. ↑ Great Britain (1762). 《The statutes at large: from the Magna Charta, to the end of the eleventh Parliament of Great Britain, anno 1761 (continued to 1807)》. The statutes at large 1. Printed by J. Bentham. 400쪽. 
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    Page 3135, Page 3136, page 3137
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외부 링크

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