SCIENCE 3D | 가장 낮은 온도 (절대 영도와 절대 온도)

무슨 일이 일어났나

온도에는 바닥이 있습니다 — 입자의 움직임이 더는 줄어들 수 없는 그 바닥을 절대 영도라 하고, NIST 는 지금 그 값을 −273.15 °C 로 정해 둡니다.

절대 영도를 0 으로 잡은 온도가 절대 온도이고, 그 단위 켈빈(K)은 BIPM 이 정한 열역학적 온도의 SI 단위입니다 — 눈금 한 칸의 크기는 섭씨 1 도와 같습니다(NIST SP 811).

시뮬레이터에서 20 °C 는 293.15 K 이고, 1 L 통 공기의 압력은 20 °C 에서 109 kPa, −50 °C 에서 82.8 kPa 로 절대 온도에 비례해 줄어듭니다.

켈빈의 옛 기준점은 늘 같은 온도에서 생기는 물의 삼중점 273.16 K 였고(NIST), 지금은 볼츠만 상수 k = 1.380 649×10⁻²³ J/K 라는 정확한 값으로 켈빈을 정합니다.

NASA 의 «차가운 원자 실험실» 은 2018 년 우주 정거장에서 원자 구름을 100 nK(1 K 의 1000 만분의 1)까지 식혔지만, 그래도 0 K 에는 닿지 않았습니다.

📸 진짜 모습

우주 정거장에 실리기 전의 NASA «차가운 원자 실험실» 상자 두 개로, 큰 상자 속 장치에서 아주 차가운 원자 구름을 만듭니다.
출처: NASA/JPL-Caltech · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗

💡 생활 속 예시

일기 예보의 «영하 10 도» 도 절대 온도로 바꾸면 263.15 K 입니다 — 켈빈 눈금에는 «영하» 라는 말이 생기지 않습니다.
과학 기사에서 «영하 273 도에 가까운 극저온» 이라는 말이 나오면, 0 K 바로 위 몇 도 안의 세계를 뜻합니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

섭씨 0 도가 온도의 바닥이다 — 그 아래는 «영하» 일 뿐이다.
NIST 에 따르면 온도의 바닥(절대 영도)은 −273.15 °C 입니다. 물이 어는 0 °C 는 그보다 273.15 도나 높습니다. 출처
과학자들은 이미 절대 영도(0 K)에 닿았다.
NASA 의 차가운 원자 실험실이 만든 원자 구름도 절대 영도보다 1000 만분의 1 K(100 nK) 높았습니다. 출처

누가 왜 찾았나

켈빈 경(Lord Kelvin, 1824–1907)은 1848 년 «절대 온도 눈금에 대하여(On an Absolute Thermometric Scale)» 라는 논문을 냈습니다(NIST). NIST 에 따르면 그 논문은 절대 영도를 −273 °C 로 적었고, 오늘은 −273.15 °C 로 정해 둡니다. 온도의 SI 단위 켈빈(K)은 이 영국 물리학자의 이름을 땄습니다.

확인된 값

켈빈(Lord Kelvin)이 «절대 온도 눈금» 논문을 낸 해 (NIST): 1848 출처
켈빈 단위 이름의 주인 — 영국 물리학자 켈빈 경 (1824–1907): Lord Kelvin (1824–1907) 출처
절대 영도를 섭씨로 나타낸 지금의 값 (NIST): -273.15 °C 출처
켈빈(K)은 열역학적 온도의 SI 단위 (BIPM): K 출처
켈빈을 정하는 볼츠만 상수 k — 정확한 값 (CODATA 2022): 1.380649e-23 J/K 출처
물의 삼중점은 늘 같은 온도 273.16 K — 옛 켈빈의 기준점 (NIST): 273.16 K 출처
우주 정거장 «차가운 원자 실험실» 이 만든 원자 구름의 온도 (NASA, 2018): 1e-7 K 출처
켈빈의 1848 년 논문이 적은 절대 영도 — 약 −273 °C (NIST): -273 °C 출처
차가운 원자 실험실의 원자 구름 — 절대 영도보다 1000 만분의 1 K 높음 (NASA): 1e-7 K 출처
섭씨 1 도의 크기 = 1 켈빈 (NIST SP 811): 1 °C 간격 = 1 K 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 역학과 에너지 · 열과 에너지
한국 2022 · 통합과학1 · 과학의 기초 [10통과1-01-02]
잉글랜드 · KS4 Physics: The structure of matter
일본 · 高等学校物理基礎 (2) 様々な物理現象とエネルギーの利用

출처

https://www.nist.gov/si-redefinition/kelvin/kelvin-history(확인 2026-11-12)
https://www.nist.gov/si-redefinition/kelvin(확인 2026-11-12)
https://www.bipm.org/en/si-base-units/kelvin(확인 2026-11-12)
https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k(확인 2026-11-12)
https://www.nasa.gov/missions/station/iss-research/cold-atom-laboratory/space-station-experiment-reaches-ultracold-milestone/(확인 2026-11-12)
https://www.nist.gov/pml/special-publication-811/nist-guide-si-chapter-4-two-classes-si-units-and-si-prefixes(확인 2026-11-12)

가장 낮은 온도 (절대 영도와 절대 온도)