오늘은 "지구의 자전 속도는 왜 변하고 있을까?" — 시간의 정밀성과 지구물리학의 충돌을 탐구하기 위해 지구는 일정한 속도로 돌지 않는다, 지구 자전 속도는 왜 변할까, 시간의 기준은 무엇이어야 하는가를 소개해드릴 예정입니다.
지구는 일정한 속도로 돌지 않는다
사람들은 흔히 하루는 정확히 24시간이라고 생각한다. 하지만 과학적으로 보면 이 24시간은 평균값에 불과하다. 실제로 지구는 매일 같은 속도로 자전하지 않으며, 미세하지만 측정 가능한 수준으로 자전 속도에 변동이 존재한다. 지구의 자전 속도는 자연적으로 변화하는 수많은 요인들에 영향을 받는다. 고대 천문 기록과 현대의 정밀한 시계 관측을 비교해 보면, 지구 자전은 장기적으로는 느려지고 있지만, 단기적으로는 빨라지기도 한다. 특히 최근 몇 년 사이에는 지구의 자전이 오히려 예전보다 빨라지는 경향을 보이며 주목받고 있다. 이런 변화는 단순한 이론적 사실을 넘어 우리의 시간 체계, 과학 기술, 인류 문명의 기반과도 긴밀하게 연결되어 있다. 우리가 사용하는 시간이라는 개념은 결코 절대적인 것이 아니라, 지구라는 행성의 움직임에 따라 조정되는 상대적인 기준임을 의미한다. 따라서 지구 자전 속도의 변화는 과학적 호기심 그 이상으로 중요하며, 우리가 세계를 인식하고 구성하는 방식에 근본적인 영향을 미친다.
지구 자전 속도는 왜 변할까
지구는 딱딱한 고체가 아니다. 중심에는 고온의 액체 핵이 있으며, 외부에는 대기와 바다가 끊임없이 움직이고 있다. 이처럼 유동적인 구조는 지구 자전 속도에 다양한 영향을 준다. 대표적으로 달과 태양이 일으키는 조석 작용이 있다. 바닷물이 주기적으로 밀물과 썰물을 반복하면서 지구의 자전에 마찰을 일으켜 천천히 속도를 줄이는 것이다. 이런 과정은 지구 자전이 장기적으로 느려지는 원인 중 하나로 작용한다. 하지만 반대로, 지구 내부의 질량 이동이나 대기의 흐름, 해양의 순환, 빙하의 융해 등은 자전 속도를 일시적으로 빠르게 만들 수 있다. 예를 들어 큰 지진이 발생하거나 거대한 빙하가 녹아 바닷물의 분포가 바뀌면 지구의 관성모멘트에 변화가 생기고, 이는 회전 속도에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 즉, 지구는 고정된 속도로 도는 단순한 구체가 아니라, 내부와 외부가 끊임없이 상호작용하는 복잡한 시스템이다. 이러한 다층적인 물리적 변화는 지구 자전 속도를 예측하기 어렵게 만들고, 때로는 하루의 길이가 수 밀리초 짧아지거나 길어지는 결과로 나타난다. 특히 2020년 이후에는 평균보다 빠른 자전 속도가 여러 차례 기록되면서 과학자들의 관심을 끌었다. 하루가 짧아졌다는 사실은 일상생활에서 체감되지는 않지만, 정밀한 시간 계산이 필요한 분야에서는 매우 민감한 사안이 된다.
시간의 기준은 무엇이어야 하는가
과거에는 하루의 길이를 기준으로 시간을 나누었다. 해가 뜨고 지는 것을 기준으로 하루를 정의하고, 이를 열두 시간으로 나누어 낮과 밤을 구분했다. 그러나 현대 사회에서는 지구 자전이라는 자연 현상만으로는 시간 기준을 유지하기 어렵게 되었다. 이에 따라 인류는 새로운 기준을 도입하게 되었고, 그 결과 원자 단위로 진동하는 초정밀 시계가 등장했다. 이러한 시계는 지구의 자전과는 무관하게 일정한 주기로 작동하며, 현재 우리가 사용하는 협정 세계시 역시 이러한 시계를 기반으로 계산된다. 문제는 자연 시간과 인공 시간이 조금씩 어긋나기 시작했다는 점이다. 지구가 자전 속도를 변화시키면 자연스러운 하루의 길이와 협정 세계시 사이에 오차가 생기게 되며, 이 오차를 보정하기 위해 '윤초'라는 제도가 도입되었다. 윤초는 일정한 간격으로 1초를 추가하거나 빼는 방식으로 자연과 인공의 시간을 일치시키는 장치다. 하지만 윤초는 정보 통신망이나 위성 시스템, 금융 거래 등 정밀한 시간 동기화가 요구되는 분야에서는 큰 혼란을 초래할 수 있다. 실제로 윤초가 삽입될 때 일부 전산 시스템에서 오류가 발생한 사례도 있었다. 더욱이 최근에는 지구 자전이 빨라지면서 오히려 윤초를 ‘빼야 하는’ 상황도 고려되고 있다. 이는 지금까지의 시간 운영 방식 자체를 다시 생각하게 만드는 계기가 된다. 결국 우리는 자연에 맞추어 시간을 정의할 것인지, 기술의 기준에 맞추어 시간을 고정할 것인지 선택의 기로에 서 있다. 시간이라는 개념이 절대적인 단위가 아니라 조정 가능한 구조라는 사실은 우리에게 철학적 질문을 던진다. 우리는 시간을 얼마나 믿고, 어떻게 관리하고, 어디에 기준을 두고 살아갈 것인가. 지구의 자전이 던지는 이 물음은 단순히 물리학의 주제가 아니라, 인류 문명의 본질적 기반에 대한 성찰로 이어진다.