과학 시간, 벽에 걸린 커다란 ‘원소주기율표’를 보며 이런 상상을 한 번쯤 해보셨을 겁니다. “저 많은 칸들이 혹시 다 채워지면 어떡하지? 내가 새로운 원소를 발견해서 내 이름을 붙일 수는 없을까?” 마치 미지의 대륙을 발견한 탐험가처럼, 새로운 원소를 찾아 주기율표의 빈칸을 채우는 것은 모든 과학자의 꿈과도 같습니다.
하지만 이 꿈을 이루는 과정은 우리가 상상하는 것보다 훨씬 더 험난하고 엄격한 여정입니다. 결론부터 말씀드리자면, 새로운 원소가 주기율표라는 명예의 전당에 이름을 올리기 위해서는, 전 세계 과학자들이 인정하는 아주 까다로운 ‘심사 과정’을 통과하고, 발견의 영광을 증명해야만 합니다. 단순히 ‘발견했다!’고 외치는 것만으로는 결코 충분하지 않은 것이죠.
더 이상 땅에서는 찾을 수 없어요
옛날 과학자들은 자연에 존재하는 흙이나 광물 속에서 새로운 원소를 찾아냈습니다. 하지만 안타깝게도, 지구상에 자연적으로 존재하는 90여 개의 원소들은 이미 오래전에 모두 발견되었습니다. 그렇다면 현대의 과학자들은 대체 어디에서 새로운 원소를 찾는 걸까요? 정답은 바로 ‘인공적으로 만들어내는 것’입니다.
오늘날의 원소 발견은, 마치 레고 블록을 합쳐 새로운 모양을 만드는 것과 같습니다. 과학자들은 ‘입자가속기’라는 거대한 장치를 이용해 기존의 원자들을 어마어마한 속도로 가속시켜 서로 충돌시킵니다. 이 충돌의 순간, 두 원자가 합쳐져 아주 잠깐 동안만 존재했다 사라지는, 세상에 없던 새로운 원자가 탄생하는 것이죠.
‘발견’을 증명하는 아주 까다로운 조건
이렇게 새로운 원소를 만들어냈다고 해서 바로 인정받는 것은 아닙니다. 이제부터 진짜 어려운 관문이 시작됩니다. 새로운 원소로 공식 인정받기 위해서는, ‘국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC)’이라는 이름의 아주 권위 있는 기관에 자신의 발견을 증명해야 합니다.
가장 중요한 증거는 바로 “내가 만든 원소가 몇 분의 몇 초 동안 존재했으며, 그 존재를 과학적으로 확인했다”는 객관적인 데이터입니다. 인공 원소들은 눈 깜짝할 사이보다도 훨씬 더 짧은 시간(1/1000초 이하) 동안만 존재했다가 다른 원소로 변해버리기 때문에, 그 찰나의 순간을 포착한 증거를 제출해야 합니다. 또한, 다른 연구소에서도 똑같은 실험을 했을 때 같은 결과가 나와야만(재현성), 그 발견은 비로소 신뢰를 얻게 됩니다.
이름 없는 영웅, 임시 이름의 시대
이 까다로운 검증 과정은 보통 몇 년이라는 긴 시간이 걸립니다. 그동안 이 새로운 원소는 이름도 없이 떠돌게 될까요? 그렇지 않습니다. 공식 이름이 정해지기 전까지, 이 원소는 원자 번호를 이용한 아주 재미있는 ‘임시 이름’으로 불리게 됩니다.
예를 들어, 118번 원소의 임시 이름은 ‘우눈옥튬(Ununoctium)’이었습니다. 이는 라틴어로 숫자 1(Un), 1(Un), 8(Oct)을 그대로 읽은 것입니다. 마치 아기가 태어나면 정식 이름이 생기기 전까지 ‘튼튼이’나 ‘복덩이’ 같은 태명으로 부르는 것과 비슷하죠. 이 임시 이름과 임시 기호(Uuo)는, 공식적인 이름과 기호가 정해지면 역사 속으로 사라지게 됩니다.
명예로운 이름, 어떻게 지어질까?
마침내 발견이 공식적으로 인정되면, 가장 흥미롭고 영광스러운 순간이 찾아옵니다. 바로 새로운 원소에 ‘이름’을 붙여주는 것이죠. 이 영광스러운 작명의 권한은 기본적으로 그 원소를 발견한 과학자나 연구팀에게 주어집니다. 하지만 아무 이름이나 마음대로 지을 수 있는 것은 아니고, IUPAC이 정한 몇 가지 규칙을 따라야 합니다.
보통 신화 속 인물이나 개념, 천체의 이름, 유명한 과학자의 이름, 혹은 원소가 발견된 장소(나라나 도시)의 이름을 따서 짓는 것이 전통입니다. 예를 들어, 94번 플루토늄(Plutonium)은 명왕성(Pluto)에서, 99번 아인슈타이늄(Einsteinium)은 과학자 아인슈타인에게서, 113번 니호늄(Nihonium)은 일본(日本, 니혼)에서 그 이름을 따왔습니다.
주기율표에 새겨진 대한민국의 꿈
그렇다면 혹시 주기율표에 우리나라의 이름이 새겨질 날도 올 수 있을까요? 네, 충분히 가능하며, 이미 그 꿈을 향한 위대한 도전이 계속되고 있습니다. 우리나라의 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기연구소에서는 ‘코리아늄(Koreanium)’이라는 이름의 새로운 원소를 발견하기 위해 ‘라온(RAON)’이라는 이름의 최첨단 중이온가속기를 건설하고 있습니다.
언젠가 우리 과학자들이 새로운 원소를 발견하고, 주기율표의 한 칸에 자랑스럽게 ‘코리아늄(Ko)’이라는 이름을 새겨 넣는 날. 그것은 단순히 과학의 발전을 넘어, 우리나라의 국력을 전 세계에 알리는 가슴 벅찬 순간이 될 것입니다. 이처럼 원소주기율표는 지금 이 순간에도 계속해서 채워지고 있는, 살아있는 역사의 한 페이지입니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q. 제가 새로운 원소를 발견하면 제 이름을 붙일 수 있나요?
A. 안타깝게도, 살아있는 사람의 이름을 원소 이름으로 붙이는 것은 IUPAC의 규정상 허용되지 않습니다. 이는 과학계의 불필요한 논쟁이나 정치적인 문제를 피하기 위한 전통입니다. 하지만 그 발견의 공로를 인정받아, 사후에 이름이 붙여지는 경우는 있습니다. (예: 시보귬 - 글렌 시보그)
Q. 원소 기호는 어떻게 정해지나요?
A. 원소 기호는 보통 새롭게 정해진 이름의 앞 한두 글자를 따서 만듭니다. 예를 들어, 니호늄(Nihonium)은 ‘Nh’로, 오가네손(Oganesson)은 ‘Og’로 표기하는 식입니다. 전 세계 과학자들이 공통으로 사용하는 약속입니다.
Q. 주기율표의 끝은 어디일까요? 원소는 무한히 만들 수 있나요?
A. 아주 흥미로운 질문입니다. 이론적으로는 가능하지만, 원자 번호가 커질수록 원자핵이 매우 불안정해져 만들어내기가 기하급수적으로 어려워집니다. 현재까지 공식적으로 인정된 원소는 118번 오가네손까지이며, 과학자들은 119번과 120번 원소를 만들기 위해 지금도 도전하고 있습니다.
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추가 정보 및 도움이 되는 자료
- 일본 발견 '니호니움' 등 새원소 4개 주기율표에 등재 - KBS 뉴스
새로운 원소 발견 후 국제순수응용화학연합(IUPAC)의 검증과 승인 절차를 거쳐 원자번호 순서에 맞게 주기율표에 추가됩니다. - 주기율표 - 위키백과
새로운 원소는 실험실에서 합성되고 화학적 성질이 확인된 뒤, IUPAC 승인을 받아 주기율표에 배치됩니다. - 주기율표에 새로 추가되는 원소는 어떻게 결정되나요? - Quora 번역
새로운 원소는 높은 원자 번호와 체계적인 명명 규칙에 따라 임시 이름이 부여되고, 연구 결과에 따라 정식 명칭을 받습니다. - 주기율표 - 나무위키
주기율표는 원소의 전자배치와 화학적 성질에 따라 구분되며, 새 원소 발견 시 위치 배치와 명칭 선정에 대한 과학적 논의가 진행됩니다. - 8주기 원소를 찾아서 - 한국과학기술원 뉴스
현재 7주기까지 채워진 주기율표에 8주기 원소를 추가하기 위해 세계 각국 연구자들이 새로운 원소 합성에 도전하고 있습니다.
