원소를 알면 과학으로 가득 찬 세상이 보인다!
원소의 이름과 어원에 숨은 꿀잼 과학사
화학 원소의 발견은 늘 역사에서 가장 중요한 순간을 장식해 왔다. 지구에서 본격적으로 인간 역사의 시작을 알린 청동기 시대를 열어준 구리와 주석, 비합리성을 상징하는 구시대의 유물인 플로지스톤 이론을 단번에 깨뜨린 산소, ‘핵화학’이라는 가장 위대하고도 위험한 학문의 시작점이 된 우라늄까지, 원소는 인간이 이룩해 온 과학적 성과와 발전을 상징하는 결정체와 같다. 그러나 이렇게 중요한 원소를 공부하면서도 사람들이 별 의문을 가지지 않는 질문이 하나 있다. ‘원소의 이름은 도대체 누가, 어떻게 지었을까?’
고사성어 중 명전자성(名詮自性)이라는 말이 있다. ‘이름은 곧 그 존재의 본성을 나타낸다’라는 뜻이다. 이 말처럼 우리는 모르는 사람을 처음 만나면 가장 먼저 이름을 묻는다. 이름을 알아야 비로소 이 사람이 누구인지 알 수 있다고 여기기 때문이다. 이처럼 화학 원소의 이름에는 과학의 원리와 역사는 물론 과학자들이 흘린 피와 땀이 그대로 녹아 있다. 지금까지 화학 수업에서 주목하지 않았던 원소 이름의 어원에 초점을 맞춰보자. 원소에 왜 이런 이름이 붙었는지 그 뿌리를 이해하는 순간, 과학의 근간이자 세상과 우주를 이루는 원소의 본질을 깨닫게 될 것이다.
우주의 탄생을 함께한 원소부터 인간이 만들어낸 원소까지
세계의 과학과 역사, 문화를 품은 화학 원소 이야기
인간이 가장 처음 발견하고 사용한 원소는 무엇일까? 예를 들어 구리와 철은 동서양을 막론하고 청동기 시대나 철기 시대 문명이 발전한 곳에서 널리 쓰인 금속 원소다. 그러나 이 원소들은 최초 발견자가 누구인지, 이름의 유래가 무엇인지 정확히 알 수가 없다. 대신 이렇게 유서 깊은 원소에는 당시 민족들의 역사와 가치관, 문화를 반영하는 이름이 지어졌다. 이처럼 각 지역과 언어마다 다른 원소의 이름에서 세계의 역사를 엿볼 수 있다.
예를 들어 순우리말 원소인 ‘구리’의 경우 고대 한국어와 관련이 깊다. 옛날 우리나라 사람들은 불을 ‘굳’ 또는 ‘굴’이라 불렀다. 여기서 파생된 단어들이 구들, 그을리다, 굽다, 굴뚝, 그릇처럼 불과 관련된 단어들이다. 마침 구리는 다른 금속과 달리 붉은색을 띠고 있었기에 붉은 금속이라는 뜻으로 ‘굴’에서 파생된 구리라는 이름이 붙었다. 한편 영어로는 구리를 copper[커퍼]라고 하는데, 이 이름은 지역과 관련이 깊다. 청동기 시대 유럽에서 청동 생산으로 가장 유명한 곳은 바로 키프로스(Cyprus)섬이었다. 따라서 키프로스섬을 일컫는 라틴어 cyprium[퀴프리움]이 변해 cuprum이 되었고, 이것이 현재의 copper가 되었다는 설이 가장 유력하다.
고대부터 알려진 원소뿐 아니라 멘델레븀, 노벨륨, 러더포듐, 시보귬 등 현대에 발견된 초우라늄 원소들의 이름에도 과학 기술의 발전과 그로 인한 갈등의 20세기 현대사가 그대로 녹아 있다. 소련과 미국으로 대표되는 핵 개발의 두 진영 사이에서 벌어진 치열한 싸움의 결과가 바로 원소 이름으로 나타나 있는 것이다. 발견된 지 무려 40년이 넘게 지나서야 비로소 정해진 이름이 있을 만큼 중대하고도 기묘한 사연을 간직한 원소들이 지금도 사회 곳곳에 자리하고 있다.
원소에 담긴 화학의 원리와 물질의 특성
과학의 본질을 이해하고 싶다면 원소의 이름을 읽어라!
먼 옛날 고대 그리스의 철학자인 탈레스는 만물이 물로 구성되어 있다고 말했고, 아리스토텔레스는 세상이 물, 불, 흙, 공기로 이루어져 있다는 4원소설을 주장했다. 그러다가 18세기에 ‘근대 화학의 아버지’라고 불리는 프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에가 처음으로 오늘날 우리가 알고 있는 화학 원소와 유사한 개념의 33개 원소를 제시했다. 이후 수많은 과학자가 끊임없이 연구를 거듭해 온 결과 과거에는 단지 경험으로만 알고 있던 현상과 세상의 구성 요소들이 하나씩 밝혀지게 되었다.
수은의 영어 이름인 mercury[머큐리]에는 서양 중세 문화와 천문 현상, 태양계의 질서를 연결시킨 연금술사들의 아이디어가 담겨 있고, 규소의 이름인 silicon[실리콘]에는 인간이 처음 불을 피우기 위해 사용한 부싯돌부터 미국의 첨단 산업 단지인 실리콘 밸리까지 과학 기술이 어떻게 변화해 왔는지가 단적으로 드러나 있다. 한자 이름인 규소(硅素)에도 무생물인 금속 원소 규소가 해양 생물인 규조와 밀접한 관계가 있음을 보여주기도 한다.
세상의 질서를 이해하려면 그 법칙을 만드는 과학을 알아야 하고, 과학의 본질을 이해하려면 모든 물질의 근원이 되는 원소를 알아야 한다. 우주를 이루는 원소의 발견과 그 어원에 얽힌 이야기를 읽는 순간 과학을 보는 눈이 활짝 열릴 것이다.
