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우리가 흔히 하는 질문인 "물질은 무엇으로 이루어져 있을까?"는 화학적 질문으로 바꾸면 "물질을 이루는 원소는 무엇인가?"가 된다. 물질을 이루는 가장 기본 성분이 '원소'라는 것을 말해준다. 지금까지 밝혀진 물질의 성분 원소는 110여 종이고, 이를 간단하게 표기하기 위해 원소 기호를 만들었다. 오늘날 사용하는 원소의 영어 이름 알파벳의 첫 글자 또는 두 번째 글자까지 원소 기호로 쓴다. 수소(hydrogen)는 H, 헬륨(helium) He, 산소(oxygen)는 O······하는 식이다.

물질을 나타낼 때 그 물질의 성분 원소의 기호를 써서 나타내는데 이를 화학식이라 한다. 또한 물질의 화학반응을 모두 원소 기호를 이용한 화학식으로 나타내면 물질의 변화를 매우 간편하게 표현할 수 있다. 물은 수소와 산소 2가지 원소로 된 물질로, 물 분자 1개는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 결합하여 만들어진 물질이고, 이를 화학식으로 쓰면 H₂O다. 물은 수소와 산소 기체의 합성으로 만들어지는 화합물인데, 이를 화학식으로 나타내면 간단하다.

이처럼 물질을 원소 기호로 나타내면 언어가 달라도 전 세계에 하나로 통용될 수 있어 매우 유용하다. 원소 기호는 처음부터 알파벳을 사용한 것은 아니다. 고대 연금술사들은 그림을 원소 기호로 사용했고, 원자의 개념을 처음 정립한 근대 화학자 돌턴 또한 단순화한 그림으로 원소를 표현했다.

이 밖에도 물질을 이루는 원소에 번호를 붙여서 원자 번호 순서대로 원소 기호로 정리하여 표를 만들어 사용하는데, 원소주기율표다. 원소의 번호는 그 원소의 기본 입자인 원자를 구성하는 양성자 수를 원자 번호로 정하여 사용한다. 양성자 수는 원소 종류에 따라 일정하므로 그 원소의 번호로 사용하기에 적합하다. 물론 양성자 수와 전자 수는 같으므로 '원자 번호 = 양성자 수 = 전자 수'다.

원소주기율표에서 1번(수소)부터 92번(우라늄)까지가 자연에 존재하는 원소 종류고, 93번(넵튜늄) 이후의 원소는 모두 핵반응을 이용하여 인공으로 합성한 것이다. 2015년 12월 30일, IUPAC(국제순수 ・ 응용화학연맹)은 러시아, 미국, 일본 연구진이 발견한 113번〔임시 이름 우눈트륨(Unt-Ununtrium)〕, 115번〔임시 이름 우눈펜튬(Unp-ununpentium)〕, 117번〔임시 이름 우눈셉튬(Uus-ununsentium)〕, 118번〔임시 이름 우눈옥튬(Uuo-Unu-noctium)〕 원소 4개를 공식 인정하여 주기율표에 등록한다고 발표했다.

지금까지 사용된 원소 주기율표는 103번까지 기록된 것으로, 7주기 원소 자리가 비어 있는 것을 사용했으나 이들 원소가 추가되어 7주기가 모두 채워진 주기율표를 사용할 수 있게 되었다. 2016년 11월 28일, IUPAC의 공식 발표에 따라 그동안 미정이었던 원소의 이름을 확정하여 정식으로 새로운 원소주기율표가 완성되었다.

원소의 이름 정하기

원소는 원자와 어떻게 다를까?

원소는 물질을 구성하는 기본 성분이고, 원자는 원소의 가장 작은 입자다. 모든 물질은 그 성분 원소의 기본 입자인 원자로 이루어진다. 수소 기체는 수소라는 한 가지 성분의 원소로 이루어진 물질이고, 수소 기체 입자는 분자인데 이를 구성하는 것은 수소 원자 2개다. 즉, 수소 원자 2개가 결합하여 우리가 알고 있는 수소 기체가 되는데, 이는 원자 2개로 구성된 물질이고 이를 수소 분자라 한다.

스포츠에서 사용하는 공을 비유해보면 축구공, 배구공, 농구공, 야구공, 골프공 등 공의 종류가 다른데 이때 공의 종류는 물질을 구성하는 성분인 원소의 개념으로 비유할 수 있고, 공을 1개, 2개, 3개···하고 세는 것은 입자의 개수를 세는 것으로 원자의 개념으로 비유할 수 있다.

새로 발견된 원소는 어떻게 이름을 정할까?

과거에는 대개 원소를 발견한 과학자가 원하는 이름을 붙였으나 2002년에 IUPAC가 원소에 이름을 붙이는 절차를 공식화했다. 원소를 발견하고 이를 공식 원소로 인정하기 위한 과학적 검토가 완성되기까지는 원자 번호의 3자리 숫자를 라틴어(알파벳)의 첫 글자로 나타내고, 이름 끝에 -ium(이윰)을 붙이는 임시 이름과 3글자로 된 임시 원소 기호를 사용한다.

국제적으로 통용되는 공식 이름은 IUPAC와 IUPAP(국제순수 ・ 응용물리학연맹)가 운용하는 실무위원회에서 우선권을 인정받은 연구진의 제안에 따라 결정된다. 원자번호 114번 Ununquadium(우눈쿠아듐, Uuq)은 러시아의 핵물리학자 게오리기 플리오로프를 기념하여 플레로븀(Fl)이라고 부르고, 원자번호 116번 Ununhexium(우눈헥슘, Uuh)은 미국 로렌스 리버무어 연구소를 기념하여 리버모륨(Lv)으로 부르기로 한 것이 좋은 예다.

원소의 임시 명칭은 어떻게 만들까?

정식으로 인정된 원소의 기호는 1~2개의 알파벳을 사용하지만, 임시로 사용하는 원소의 이름은 3개의 알파벳으로 쓴다. 임시 원소 기호는 원소의 원자 번호 숫자의 뜻을 가진 라틴어의 첫 글자를 이용한다. (0=n 1=u 2=b 3=t 4=q 5=p 6=h 7=s 8=o 9=e)

2015년 12월 30일, 공식 인정한 4개 원소를 포함하여 원소가 발견되고 이를 정식으로 인정한 후 정식 명칭이 정해지기 전까지 다음과 같은 규칙에 따라 임시 이름을 붙여서 사용한다.

113번부터 118번까지 원소의 임시 이름 정하는 규칙

원소의 원자 번호 숫자를 의미하는 접두어를 사용한다. 원자 번호 112번 우눈븀을 예시로 명명법을 설명하면 원자 번호 112에서 1을 뜻하는 un＋2를 뜻하는 bi＋ium의 형태로 원소 번호 112번 우눈븀(Ununbium, Uub)은 정식 명칭 코페르니슘(Copernicium, Cn)으로 바뀌어 주기율표에 등록되었다.

네 가지 새로운 원소의 정식 이름과 원소기호 결정 소식
그동안 원소 발견이 공식화되지 않아 잠정 계통적 원소명과 원소 기호로 나타냈던 원자 번호 113, 115, 117, 118번 원소의 정식 이름을 IUPAC에서 2016년 11월 28일에 정하여 발표했다.