헤르츠

헤르츠(Hertz, ㎐)는 전파를 비롯한 모든 파장의 진동수의 단위이다. 주기적 현상에 있어서 같은 위상이 1초 동안에 몇 회나 돌아오는가를 보이는 수로, 헤르츠 이전 단위로 사이클(Cycle)을 사용했다.

개요

헤르츠는 국제단위계(International System Units, SI)의 주파수 단위이다. 헤르츠의 사용은 전자기학 분야에서 큰 업적을 남긴 독일 물리학자 하인리히 루돌프 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)를 기리기 위해 적용되었다. 헤르츠는 일 초에 한 번을 의미하며, 진동 운동에서 물체가 일정한 왕복 운동을 지속적으로 반복하여 보일 때 초당 이러한 반복 운동이 일어난 횟수를 말한다. 이 단위는 모든 주기적으로 반복되는 것에 쓰일 수 있다. 일상 생활에서 헤르츠 단위를 주로 접하는 경우는 라디오나 텔레비전 방송의 주파수, 컴퓨터 CPU의 클럭 주파수 등을 언급할 때이다. 라디오 방송에서 FM이나 AM '몇 MHz 방송'이라고 할 때, 그것이 의미하는 것은 그 방송이 '몇 MHz'의 주파수를 가지는 전파 위에 음성 정보를 올려서 방송을 한다는 뜻이다. FM과 AM는 음성 정보를 변환해서 전파에 올리는 방법에서 차이가 날 뿐 명시된 주파수를 사용한다는 점에서는 서로 같다고 볼 수 있다. 그렇다면 컴퓨터 CPU 클럭을 얘기할 때 헤르츠 단위를 쓰는 이유는 무엇일까? CPU를 일정한 속도로 동작하기 위해서는 일정한 간격으로 전기적 펄스를 공급 받아야 하는데, 이 전기적 펄스가 초당 CPU에 공급되는 횟수라는 개념에서 Hz라는 단위를 쓴다. 최근에는 GHz단위의 CPU가 빈번히 사용이 되는데 이는 1GHz의 CPU의 경우 1초에 1 × 109번의 전기적 펄스가 공급될 수 있다는 것을 뜻하여 그만큼 연산을 빨리 처리할 수 있다는 사실을 암시적으로 의미하는 것이다.

역사

헤르츠의 역사는 1930년에 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission)에 의해서 채택되었고, 1960년에 국제도량형총회(General Conference on Weights and Measures)에서 공식적으로 승인되었다.

인물

헤르츠는 인물 이름에서 유래되었다. 하인리히 루돌프 헤르츠는 독일의 물리학자로, 라디오파를 만들어 내는 장치를 만들어 전자기파의 존재를 처음 실증해 보였다. 1913년 베를린대학 연구조수가 되어 J. 프랑크와 공동으로 전자(電子)의 충돌실험을 수행하여 보어의 원자모형의 기초 가정(假定)인 정상상태의 존재를 보여주었다. 이것은 많은 기체에 대한 이온화 퍼텐셜의 측정을 시도한 후에 전자에너지 손실과 원자스펙트럼항(項)과의 관련을 살핀 것으로, 원자구조론, 따라서 양자론(量子論)의 진보에 큰 영향을 주었다. 이 업적으로 프랑크와 함께 1925년 노벨물리학상을 수상하였다 [네이버 지식백과] 헤르츠 [Hertz, Gustav Ludwig] (전기용어사전, 2011. 1. 10., 김동희, 유도현, 육재호, 윤만수, 이상희, 임경범, 정해상)

사용

진동

소리는 압박의 떨림을 말하는 움직이는 파(波)이다. 유아의 귀는 16 Hz부터 20,000 Hz까지의 주파수를 인지하는 반면, 일반인은 살아오면서 고막이 조금씩 손상되어 20 Hz부터 16,000 Hz까지의 소리만 들을 수 있으나, 예외적으로 200,000 Hz 이상의 주파수까지 인지하는 사람도 있다.

컴퓨터 처리

컴퓨터 처리에서, 대부분의 중앙 처리 장치(CPU)는 메가헤르츠(MHz)나 기가헤르츠(109헤르츠)로 클럭 속도를 표기하고 있다. 메가헤르츠의 수는 CPU의 마스터 클럭 신호 ("클럭 속도")의 주파수로 일컫는다. 이 신호는 일반적인 주기에서 낮은 쪽에서 높은 쪽으로, 또 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 바뀌는 전압이다. 헤르츠는 CPU의 속도를 결정짓는 데 흔히 쓰이는 주된 척도가 되어 왔으나, 벤치마크 상에서 반드시 클럭 속도가 실제 속도를 나타내는 기준이 아님이 밝혀졌기 때문에 많은 전문가들은 이러한 접근에 비평을 하고 있다. 가정에서 쓰이는 개인용 컴퓨터의 경우, CPU는 1970년대 말까지 거의 1 메가헤르츠의 수준이었다. 그러나 현대에는 PC와 매킨토시 컴퓨터에서 거의 4 기가헤르츠에 육박하는 클럭 속도를 사용하고 있다.

참고자료

• 〈Hertz〉, 《네이버 지식백과》
• 〈헤르츠〉, 《네이버 지식백과》

같이 보기

• 사이클
• 하인리히 루돌프 헤르츠

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