SCIENCE 3D | 위치와 변위

무슨 일이 일어났나

위치는 «기준점에서 어느 쪽으로 얼마나 떨어져 있나» 이고, 변위(displacement)는 처음 위치에서 나중 위치까지 곧게 그은 화살표 — 곧 위치가 바뀐 양입니다.

NASA 는 변위를 속도 · 가속도와 함께 크기와 방향을 모두 가진 벡터 양으로 꼽습니다. 그래서 «위로 5.10 m» 와 «아래로 5.10 m» 는 크기가 같아도 서로 다른 변위이고, 둘을 더하면 0 이 됩니다.

움직인 거리는 방향 없이 길이만 더하므로, 곧장 위로 던진 공은 5.10 m 를 오르고 5.10 m 를 내려와 모두 10.2 m 를 움직였습니다.

각도 끌개로 비스듬히 던지면 공은 처음 높이로 돌아오지만 옆으로 자리를 옮깁니다 — 이때 변위는 땅에 닿은 순간의 «가로 위치» 칸 값입니다.

변위를 재는 자 «1 m» 도 약속으로 정합니다: 오늘의 1 m 는 빛이 진공에서 1/299 792 458 초 동안 가는 길이입니다(BIPM).

💡 생활 속 예시

학교 운동장 트랙을 한 바퀴 달려 출발선에 다시 서면, 다리는 트랙 한 바퀴 길이만큼 움직였어도 변위는 0 입니다.
폰 지도 앱이 알려 주는 «직선 거리» 는 변위의 크기이고, 골목을 따라 걷는 «경로 거리» 는 그보다 늘 길거나 같습니다.
아파트 엘리베이터로 1 층에서 10 층까지 갔다가 5 층으로 내려오면, 오르내린 층 수는 14 층이지만 변위는 «위로 4 층» 입니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

속력과 속도는 같은 말이다.
NASA 정의로 속도는 방향까지 가진 벡터이고, 속력은 그 속도 벡터의 크기(스칼라)만 말합니다. 같은 빠르기로 원을 돌아도 방향이 바뀌면 속도는 바뀝니다. 출처
변위는 움직인 거리와 언제나 같다.
NASA 가 변위를 크기와 방향을 가진 벡터 양으로 다루듯, 변위는 처음과 끝 위치만 봅니다. 되돌아오는 길이 있으면 거리보다 작아지고, 제자리로 돌아오면 0 입니다. 출처

누가 왜 찾았나

위치를 숫자로 말하려면 모두가 같은 자를 써야 합니다. 1889 년 제1차 국제 도량형 총회(CGPM)가 국제 미터 원기를 정했고, 그 원기는 지금도 국제도량형국(BIPM)에 남아 있습니다. 1960 년 제11차 총회는 크립톤 86 이 내는 빛의 파장으로, 1983 년 제17차 총회는 빛이 가는 거리로 1 m 를 다시 정했습니다 — 지금의 정의는 빛의 빠르기를 정확히 299 792 458 m/s 로 못 박아 둔 것입니다.

확인된 값

벡터 양은 크기와 방향 두 가지를 가진다 (NASA): 크기 + 방향 출처
변위 · 속도 · 가속도는 벡터 양 (NASA): vector 출처
속력은 속도 벡터의 크기(스칼라) (NASA): scalar 출처
1 m 를 정하는 빛의 빠르기 값 (정의값): 299792458 m/s 출처
국제 미터 원기를 제1차 국제 도량형 총회(CGPM)가 정한 해 — 원기는 지금도 BIPM 에 보관: 1889 출처
제11차 CGPM 이 1 m 를 크립톤 86 빛의 파장으로 다시 정한 해: 1960 출처
제17차 CGPM 이 1 m 를 빛이 가는 거리로 다시 정한 해: 1983 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(초등) · 물체의 운동 [6과10-01]
잉글랜드 · KS3 Physics: Describing motion
일본 · 高等学校物理基礎 (1) 物体の運動とエネルギー

출처

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/vectors.html(확인 2026-11-12)
https://www.bipm.org/en/si-base-units/metre(확인 2026-11-12)
https://www.bipm.org/en/history-si/metre(확인 2026-11-12)

이어서 보기

속력과 속도