1. 개요
Vienna Standard Mean Ocean Water(VSMOW)[1]2018년까지[2] 절대온도를 정의하는 원기로 사용했던 물. 이름에 들어가는 '바닷물'(Ocean Water)은 물의 순환 과정 중 바닷물에서 직접 퍼올렸다는 뜻으로 쓰인 용어[3]일 뿐이며 VSMOW 자체는 소금을 비롯한 바닷물의 각종 염과 유기물 등을 모두 제거한 순수한 물이다.
2. 경위
관행적으로 과학계에서는 평균 바닷물(average ocean water)[4]과 융설수(融雪水)가 참조 시료로 쓰이고 있었고, 동위원소의 개념이 일반화되면서 세계적으로 동위원소 비율을 표준화한 증류수 시료를 제작하자는 프로젝트가 진행되었다. 처음엔 평균 바닷물에 포함된 수소와 산소의 동위원소[5] 비율을 바탕으로, '표준 증류수가 함유해야 하는 수소, 산소의 동위원소비'를 명시한 '평균 표준 바닷물'(Standard Mean Ocean Water: SMOW)이 제안[6]되었고, 이 비율에 따라 미국 국립표준국(National Bureau of Standards; NBS, 현 미국 국립표준연구소)이 제작한 NBS-1이 배포되었다.그러나 SMOW는 실재하는 원기가 아니었기 때문에 실물을 제작할 필요가 있다는 국제원자력기구의 요청에 따라 1967년에 하먼 크레이그(Harmon Craig)를 필두로 한 연구진들이 적도 및 경도 [math(180\degree)][7]를 따라 채취한 바닷물을 증류하여 섞은 것을 표준수로 삼기로 하였고, 하먼은 이를 SMOW-1이라 명명하였다. 그러나 SMOW-1이라는 명칭은 실재하지도 않는 기존의 SMOW와 헷갈릴 여지가 다분했기에, IAEA의 본부가 위치한 빈에서 열린 IAEA회의에서 SMOW-1을 '빈(Vienna) SMOW = VSMOW'로 개명하기로 합의되었다.
즉, '빈 표준 평균 바닷물'은 바다와 접하지도 않은 오스트리아의 빈에서 채취한 바닷물이라는 뜻이 아니고 \'빈에서 지정한 표준 평균 바닷물'이라는 뜻이다. 사실 '빈'이라는 것도 IAEA의 본부가 위치한 도시 이름일 뿐, 원래 의미를 잘 곱씹어보면 'IAEA에서 공식적으로 지정한 원기'인 만큼 IAEA-SMOW라는 명칭을 쓸 수도 있었겠으나 이름이 길어서 빈을 쓴 듯하다.
3. 상세
순수한 물이기 때문에 밀폐용기에 보관하며, 사용시 공기가 들어가지 않도록 주의해야 한다.[8]물에 함유되어 있는 수소와 산소의 동위원소 비율은 구체적으로 다음과 같다.
- [math(rm D)]: [math(rm H)] [math(\rm 1\,mol)]당 [math(\rm 155.76\,\textμmol)]
- [math(rm T)]: 자연계에 거의 존재하지 않는데다[9] 반감기가 있어 시간이 흐름에 따라 그 비율이 변하므로 무시한다.
- [math(\rm {}^{17}O)]: [math(\rm {}^{16}O)] [math(\rm 1\,mol)]당 [math(\rm 379.9\,\textμmol)]
- [math(\rm {}^{18}O)]: [math(\rm {}^{16}O)] [math(\rm 1\,mol)]당 [math(\rm 2\,005.2\,\textμmol)]
[1] 제작 당시 처음 명칭은 SMOW-1이었는데 나중에 '빈 SMOW'로 개명되었다. 후술.[2] 2019년부터는 볼츠만 상수 [math(k_{\rm B})]로 정의한다.[3] 비나 눈을 통해 대기에서 지상으로, 하천에서 바다를 거쳐 다시 대기로 순환하는 등의 사이클을 거치면서 산소의 동위원소([math(\rm{}^{16}O)], [math(\rm{}^{17}O)], [math(\rm{}^{18}O)]) 비율이 달라지므로, 지구의 가장 넓은 공간을 공유하는 바닷물을 시료로 삼기로 정한 것이다.[4] 쉽게 말하면 아무 바닷물이나 퍼와서 섞어 쓰는 것.[5] 구체적으론 [math(rm^1H)], [math(rm D = {}^2H)], [math(\rm^{16}O)], [math(\rm^{18}O)]의 4종. [math(\rm^{17}O)]도 자연계에서 안정하게 존재하는 동위원소이지만 이 당시에는 고려되지 않았다.[6] SMOW는 어디까지나 해당 데이터에 명시된 비율로 동위원소를 함유하는 이상적인 표준수일 뿐 실재하는 물질이 아니었다.[7] 피지의 한가운데를 지나는 경선이다.[8] 이산화 탄소가 들어가면 삽시간에 묽은 탄산이 되어버리기 때문이다.[9] 함량을 명시할 때도 있기는 하지만, [math(\rm 5.41\times 10^{-16}\,mol)] 수준이라 큰 의미는 없다.