규칙성 속에서 자연의 비밀을 찾다

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규칙성 속에서 자연의 비밀을 찾다

2019-03-01

2019 화학원소 주기율표의 해

과학을 전공하지 않은 사람이라도 학교 다닐 때 ‘화학원소 주기율표’에 대해 들어본 적이 있을 것이다. 이 주기율표를 세상에 처음 내놓은 사람은 러시아의 과학자인 드미트리 멘델레예프^{(Dmitri Mendeleev, 1834‒1907)}다.

올해는 멘델레예프가 화학원소 주기율표를 1869년에 발표한 지 150년이 되는 해다. 이를 기념하기 위해 유엔은 2017년 제72차 유엔 총회에서 2019년을 ‘화학원소 주기율표의 해’^{(International Year of the Periodic Table of Chemical Elements, IYPT)}로 선포했다.

자연의 규칙성 발견한 멘델레예프

멘델레예프는 연구를 진행하는 과정에서 화학원소들의 성질 사이에 비슷한 양상이 있다는 점을 발견했다. 멘델레예프는 당시 발견되었던 63개의 원소들을 비슷한 성질을 가진 것들로 분류해 “원소의 화학적 성질은 원소들의 원자량의 주기적 함수”라는 원리를 발견했고, 이를 바탕으로 원소들을 원자량의 순서대로 배열한 ‘화학원소 주기율표’를 만들었다.

화학원소 주기율표를 만들면서 자연의 규칙성에 대한 확신을 가지게 된 멘델레예프는 그 당시까지 발견되지 않은 원소의 존재 가능성까지 예측해 화학원소 주기율표에 많은 빈 칸과 의문부호를 미리 남겨두었다. 이후 칼륨과 게르마늄 등 새로운 원소들이 발견되어 주기율표의 빈자리가 하나둘씩 채워졌다. 새 원소들이 발견되면서 화학원소 주기율표도 수많은 수정과 재배열을 거쳤지만, 오늘 날의 주기율표는 여전히 멘델레예프의 핵심구조에 바탕을 두고 있다. 이에 지난 1955년 전 세계 과학자들은 그 해에 새로 발견된 101번째 원소에 ‘멘델 레비움’^{(Mendelevium)}이라는 이름을 붙여 그의 업적을 기리고 있다.

대발견의 의미

화학원소 주기율표는 우주에 존재하는 모든 원소들을 단순히 설명해주는 가이드 역할을 넘어 우주를 들여다 볼 수 있는 창과 같은 역할을 한다. 주기율표가 존재하는 모든 물질들의 외형과 특질을 예측하게 해주는 고유 도구로서 화학뿐만 아니라 물리학, 생물학 등을 포함한 과학 전반의 본질을 설명하는 데 도움을 주기 때문이다. 유네스코 역시 2017년 제39차 유네스코총회에서 ▲ 회원국들이 ‘지속가능한 발전을 위한 UN 2030 의제’를 실행하면서 당면하는 개발 과제에 대한 해결방안을 제시 하는데 기초과학, 특히 화학과 물리학의 역할을 인식하는 계기가 될 수 있고 ▲ 과학 분야에서 긴밀한 국제적 협력을 통해 이루어 낸 최근의 화학 원소 주기율표의 4가지 초중^(超重)원소인 니호늄⁽¹¹³⁾, 모스코븀⁽¹¹⁵⁾, 테네신⁽¹¹⁷⁾, 오가네손⁽¹¹⁸⁾의 발견과 명명에 경의를 표할 수 있고 ▲ 화학의 아버지로 여겨지는 드미트리 멘델레예프의 화학원소 주기율표 발표 150주년을 기념하고 ▲ 유네스코 국제기초과학프로그램^{(International Basic Sciences Programme, IBSP)}이 지속가능발전을 위한 기초과학 분야의 국제협력 및 과학교육과 역량강화를 촉진하는 사명을 수행할 수 있는 기회이며 ▲ ‘2011 세계 화학의 해’와 ‘2014 세계 결정학의 해’의 성과를 이어 그 후속 활동으로 광범위한 협력 사업을 개발할 수 있는 기회라는 측면에서 화학원소 주기율표의 해 지정에 담긴 의미를 설명했다.

유네스코는 이어 지난 2019년 1월 29일 프랑스 파리 유네스코 본부에서 화학원소 주기율표의해 선포식을 열어 주기율표의 여러 측면들을 조망 하고, 과학 연구에서 여성의 역할, 지속가능발전에 대한 과학 분야의 국제적 동향과 관점, 이들의 사회·경제적 영향 등에 대해 논의했다. 이외에도 올 한 해 동안 유네스코는 국제순수·응용화학연합^{(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)} 및 여러 파트너 기관과 함께 화학원소 주기율표의 해를 기념하는 행사들을 전세계에서 진행할 예정이다.

참고자료
2019 화학원소 주기율표의 해 홈페이지^{(iypt2019.org)}
기계저널』48권 제5호, 송성수「어머니에게 바친 주기율표, 드미트리 멘델레예프」
『지식의 지평』 2호 (2007), 김희준 「멘델레예프 사망 100주기 – 멘델레예프의 꿈」
unesco.org “2019 Is Proclaimed the International Year of the Periodic Table of Chemical Elements”, “Official Launch Event of the United Nations International Year of the Periodic Table of Chemical Elements”

이유진 과학청년팀 연수인턴