2019년은 주기율표가 만들어진 지 150년이 되는 해이다. 원소들을 원자번호 순서대로 열거하면서 반복되는 주기적 화학 성질에 따라 배열한 주기율표는 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(Dmitri Mendeleev)가 지난 1869년 처음 만들었다. 당시 주기율표는 현대 주기율표와는 다른 텅 빈 표였다.
이후 과학자들은 한자리 한자리 주기율표 자리를 채워 넣었고 현재 주기율표에는 118개 원소가 번호별로 특성에 맞춰 정리됐다. 원자 번호는 원소의 핵 속에 존재하는 양성자의 수이며, 원소 특성은 전자가 원소 에너지준위를 채우는 과정에서 생긴다.
멘델레예프는 전자도 양성자도 알 수 없던 때였지만 이를 예측해 주기율표를 만들었다. 주기율표는 모든 원소를 담고 있는 것은 물론 새로운 원소를 찾기 위한 표이기도 하다.
◇전 세계 제조업 제품 95%가 화학물질…삶과 밀접
그렇다면 주기율표가 우리 일상생활에 어떤 영향을 미쳤을까. 주기율표 덕분에 과학자들은 원소를 체계적으로 연구할 수 있었고 물리·생명·재료·에너지 분야도 발전했다.
현재 전 세계 제조업 제품의 95%가 화학물질을 사용할 정도로 화학은 인류에게 필수불가결하다. 글로벌 화학산업 규모는 약 4조 달러에 이른다.
지난 12일 대전 한국화학연구원에서 국제순수응용화학연합(IUPAC)이 설립된 지 100주년, 멘델레예프가 원소 주기율표를 발표한지 150주년을 맞아 기념 심포지엄을 열었다.
김창균 한국화학연구원장 직무대행은 “화학산업은 한국 제조업의 16%를 차지할 정도로 중요한 분야”라고 강조했다.
신성철 한국과학기술원(KAIST) 총장도 “화학은 전자와 자동차 등 국가핵심산업과 밀접히 연계돼있고 국가경쟁력을 담보하기 위한 핵심 산업기술 분야”라면서 “화학혁신을 통해 에너지, 물, 환경, 보건 등 글로벌 난제를 해결하고 인류의 지속가능한 성장을 견인할 수 있을 것”이라고 말했다.
실제로 우리 주변에서 보이는 대부분이 화학이다. 일상생활에서 쓰는 자동차 연료, 반도체, 페인트, 옷 등 모두 화학영역이다. 몇 가지를 예를 들어보면 1번 수소(H)는 가장 작고 가벼운 원소이자, 우주에 가장 풍부한 원소다. 6번 탄소(C)는 유기물의 근간이 되는 생명의 원소다. 결합력이 좋아 다른 원소와 결합해 수많은 분자로 탄생할 수 있다. 플라스틱과 같은 고분자 물질, DNA와 같은 복잡한 유전물질도 탄소기반이다.
◇새로운 원소 발견 기대…’한국 원소’도 나올 수 있을까
과학계는 앞으로도 다른 원소가 발견될 수 있을 것으로 본다. 지금까지 알려진 118개의 원소 외 199번째 원소를 찾기 위한 각 나라들의 노력은 계속되고 있다. 일본이화학연구소(RIKEN)는 2012년 내 119번과 120번 원소가 발견될 수 있을 것이라고 밝힌 바 있다.
아직까지 ‘한국원소’는 없다. 보통 발견한 학자나 발견된 장소의 지명, 국가명으로 원소명을 짓지만 한국은 발견한 게 없기 때문이다. 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기사업단이 국제과학비즈니스벨트에 건립 중인 한국형 중이온 가속기(라온·RAON)이 구축되면 우리나라도 새 원소를 찾을 것이라는 기대감도 나온다.
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2019년 과학계 핫이슈_주기율표 150주년!
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