도량형(度量衡)은 길이, 부피(들이), 무게 등을 재는 방법 및 그것을 재는 기구(器具)를 일컫는다. 한자 의미로는 도(度)는 길이를 재는 자, 양(量)은 부피를 재는 되, 형(衡)은 무게를 재는 저울을 뜻하는데, 측정 기구로서의 도량형을 명확하게 하는 용어로서 도량형기가 있다. 도량형을 표준화하여 적용할 목적으로 제작된 기준이 되는 도구를 도량형 원기(原器)라고 부른다. 측정 방법으로서의 도량형에는 중국에서 시작된 척간법(또는 척관법)과 유럽에서 시작된 야드파운드법, 그리고 1875년 프랑스에서 조약으로 체결된 미터법 등이 있다.
국제단위계(國際單位系, SI 단위계)
도량형의 하나로, MKS 단위계(Mètre-Kilogramme-Seconde)이라고도 불린다. 국제단위계는 각 국가별로 상이하게 적용하는 단위를 미터법을 기준으로 현재 세계적으로 일상 생활뿐만 아니라 상업적으로나 과학적으로 널리 쓰이는 도량형이다. 전 세계적으로 단일화된 국제 단위계를 만드려는 노력으로 1960년 10월 제 11차 국제 도량형 총회(Conférence générale des poids et mesures)에서 SI가 결정되었다. SI단위는 국제단위계를 의미하는 프랑스어(Le Système International d'Unités)의 약자이다.
SI 유도 단위
SI 유도 단위(derived unit)는 국제단위계의 일곱 개 기본 단위를 조합해 만들어진 단위이다. 조립 단위 또는 도출 단위라고 부르기도 한다.
SI 기본 단위로부터 유도된 단위
| 이름 | 기호 | 물리량 | 다른 단위로 표시 | SI 기본 단위로 표시 |
|---|---|---|---|---|
| 헤르츠 | Hz | 진동수 | 1/s | s-1 |
| 라디안 | rad | 평면각 | m•m-1 | 무차원 |
| 스테라디안 | sr | 입체각 | m2•m-2 | 무차원 |
| 뉴턴 | N | 힘,무게 | kg•m/s2 | kg•m•s-2 |
| 파스칼 | Pa | 압력,응력 | N/m2 | m-1•kg•s-2 |
| 줄 | J | 에너지,일,열량 | N•m = C•V = W•s = VA•s | m2•kg•s-2 |
| 와트 | W | 일률,전력,방사속 | J/s = V•A | m2•kg•s-3 |
| 쿨롱 | C | 전하 또는 전하량 | A•s | A•s |
| 볼트 | V | 전압,전위,기전력 | W/A = J/C | m2•kg•s-3•A-1 |
| 패럿 | F | 전기 용량 | C/V | m-2•kg-1•s4•A2 |
| 옴 | Ω | 전기 저항,임피던스,리액턴스 | V/A | m2•kg•s-3•A-2 |
| 지멘스 | S | 전도율 | 1/Ω = Ω-1 | m-2•kg-1•s3•A2 |
| 웨버 | Wb | 자기 선속 (자기력 선속) | J/A = J•A-1 = V•s = N•m•A-1 | m2•kg•s-2•A-1 |
| 테슬라 | T | 자기장세기,자기력선속밀도 | V•s/m2 = Wb/m2 = N/(A•m) | kg•s-2•A-1 |
| 헨리 | H | 인덕턴스 | V•s/A = Wb/A | m2•kg•s-2•A-2 |
| 섭씨 | °C | 섭씨 온도 | K - 273.15 | K - 273.15 |
| 루멘 | lm | 광선속 | lx•m2 | cd•sr |
| 럭스 | lx | 조도 | lm/m2 | m-2•cd•sr |
| 베크렐 | Bq | 방사능 | 1/s | s-1 |
| 그레이 | Gy | 흡수선량 | J/kg | m2•s-2 |
| 시버트 | Sv | 등가선량 | J/kg | m2•s-2 |
| 캐탈 | kat | 촉매 활성도 | mol/s | s-1•mol |
CGS 단위계
CGS 단위계는 센티미터(cm), 그램(g), 초(s)를 기본 단위로 삼는 단위계로, 1832년 독일의 수학자 카를 프리드리히 가우스가 제안하였고, 1874년 제임스 클러크 맥스웰이 확장하였다. SI 단위계의 영향으로 일반적으로는 잘 쓰이지는 않지만, 전자기학이나 천문학에서는 아직도 널리 쓰이고 있다.
미터법
미터법(프랑스어: Système métrique)은 미터(m)를 길이, 리터(ℓ)를 부피, 킬로그램(kg)을 무게의 기본 단위로 하는 십진법적 도량형 단위법으로, 지구자오선 길이의 1/4,000만을 1m, 각 모서리의 길이가 1/10m인 정육면체와 같은 부피의 4℃ 물의 질량을 1kg, 그 부피를 1ℓ로 하고, 배량(倍量:곱하기 양)에는 그리스어, 분량(分量:나누기 양)에는 라틴어에서 따온 접두어 등을 각각 붙였다. 1790년 프랑스의 정치가 탈레랑(C.M.Talleyrand)의 제안에 의해 파리과학아카데미가 정부의 위탁(委託)을 받고 만든 프랑스 기원의 국제적인 도량형단위계이다. 지금은 3국가(미국, 미얀마, 라이베리아)를 제외하고 전 세계가 공식 단위계로 채택하여 사용하고 있다.
미국 단위계
미국 단위계는 미국에서 사용하는 단위계로, 그 기원은 잉글랜드 단위계이다. 야드파운드법과 많은 부속단위를 공유하고 있지만 서로 다른 단위계이며, 주로 부피 단위에서 야드파운드법과 상당한 차이를 보인다. 미식축구 같은 스포츠에서는 미터법을 전혀 사용하지 않고 미국 단위계만을 사용하는데, 미식축구의 10야드 라인 등이 좋은 예이다.
야드파운드법
야드파운드법(—法, 영어: Imperial units)은 영국에서 사용되는 단위계이다. 길이는 야드, 질량은 파운드를 단위로 한다.
척근법
척근법(尺斤法)은 고대 중국에서 시작되어 동아시아권역에서 널리 사용된 도량형 단위계이다. 척근법의 척(尺)은 길이를 나타내는 단위 중 하나이며 근(斤)은 무게를 나타내는 단위 중 하나로서, 길이와 무게 그리고 길이로부터 유도될 수 있는 넓이와 부피 등을 재는 방법을 의미한다. 척간법(尺間法) 또는 척관법(尺貫法)으로도 불린다.
길이 단위로 모(毛)와 리(厘), 푼(分), 치(寸), 자, 장(丈), 척(尺), 간(間), 정(町), 리(里)가 있으며, 넓이 단위로는 평(坪)와 보(步), 정(町)이 있다. 부피 단위로는 홉(합, 合), 되(승, 升, 또는 되승), 말(두, 斗), 섬(석, 石), 곡(斛)이 있으며, 무게 단위로는 돈, 냥(兩), 근(斤), 관(貫) 등이 있다. 척근법의 단위는 지역과 시대에 상관없이 널리 사용되고 있으나 그 기준은 지역과 시대에 따라 차이가 있다.