드미트리 멘델레예프

1. 개요

드미트리 멘델레예프는 1834년 시베리아에서 태어난 러시아의 화학자이다. 그는 주기율표를 제안하여 원소의 성질을 예측하고, 101번째 원소인 멘델레븀의 이름에 영향을 미쳤다. 멘델레예프는 다양한 분야에서 업적을 남겼으며, 노벨 화학상 후보에 올랐지만 수상하지 못했다. 그는 러시아 도량형국 국장으로 임명되어 미터법 도입에 기여했으며, 1907년 사망했다.

2. 생애

멘델레예프는 시베리아 서쪽 토볼스크현 베르흐니예 아렘자니 마을에서 태어났다. 그는 11명, 13명, 혹은 17명의 형제자매 중 막내였는데, 정확한 형제자매 수는 출처마다 다르다. 멘델레예프가 태어난 해에 선생님이었던 아버지 이반 파블로비치 멘델레예프가 시력을 잃어, 어머니 마리아 드미트리예브나 멘델레예바가 가족의 생계를 책임지게 되었다. 그녀는 가족의 유리공장을 다시 세워 살림을 꾸려나갔다. 1847년 아버지가 사망하고 유리공장이 화재로 파괴되는 시련을 겪는다.

1849년 멘델레예프의 어머니는 멘델레예프에게 고등교육을 시키기 위해 시베리아에서 모스크바를 거쳐 상트페테르부르크로 이주하여 정착했다. 이후 멘델레예프는 주요 사범학교에 입학했다. 입학한 지 10주가 안 되어 어머니가 사망하고, 2년 후 그는 결핵 진단을 받았다.

1869년 3월 6일, 러시아화학회에서 주기율표에 관한 논문을 발표했다. 그는 원소를 일정한 규칙에 따라 나열하여 발견되지 않은 원소의 성질까지도 예측할 수 있다고 주장했으며, 실제로 멘델레예프가 예측한 원소들의 성질과 실제 원소의 성질이 맞아떨어진 사례가 존재한다. 로타르 마이어도 비슷한 시기 유사한 주기율표를 발표했으나, 발견되지 않은 원소의 성질을 예측하지는 못했다.

주기율표 101번째 원소는 그의 이름을 따 멘델레븀이라 불린다.

1906년 노벨 화학상 후보에 올랐지만, 앙리 무아상에게 한 표 차로 밀려 수상에 실패하고 1907년 생을 마감했다.

2.1. 어린 시절

멘델레예프는 1834년 2월 8일(구력 1월 27일) 러시아 제국 시베리아 서쪽 토볼스크현 베르흐니예 아렘자니 마을에서 태어났다. 그는 11명, 13명, 혹은 17명의 형제자매 중 막내였는데, 정확한 형제자매 수는 출처마다 다르고, 아무도 정확한 수는 모르는 것으로 보인다. 그의 아버지는 이반 파블로비치 멘델레예프(1783~1847)로 탐보프와 사라토프 체육관에서 교장 및 미술, 정치, 철학 교사로 일했다. 그의 어머니는 마리아 드미트리예브나 멘델레예바(결혼 전 성씨 코르닐리예바)(1793~1850)였다.

멘델레예프의 외가는 토볼스크에서 최초로 인쇄소를 설립하고 신문을 발행한, 유서 깊은 상인 가문 출신이었다. 멘델레예프의 어머니는 17세기 포사드 출신으로 부유한 상인이 된 야코프 코르닐리예프를 조상으로 삼았다.

멘델레예프는 정교회 기독교인으로 자랐으며, 그의 어머니는 그에게 "신성하고 과학적인 진리를 참을성 있게 찾으라"고 격려했다. 훗날 멘델레예프는 교회를 떠나 "낭만적인 자연신론"의 형태를 받아들였다고 알려져 있다.

멘델레예프가 13세 때, 아버지가 실명으로 교직을 잃고 사망하고, 어머니가 운영하던 유리 공장이 화재로 파괴되었다. 이후 멘델레예프는 토볼스크의 김나지움에 다녔다.

1849년, 멘델레예프의 어머니는 그에게 고등 교육을 시키기 위해 시베리아에서 모스크바로 이주했으나, 모스크바 대학교는 그를 받아들이지 않았다. 이후 그의 어머니와 멘델레예프는 상트페테르부르크로 이주하여, 1850년 주요 사범학교에 입학했다.

2.2. 청년기

멘델레예프는 주요 사범학교를 졸업한 후 결핵 진단을 받고 1855년 흑해 북쪽 해안의 크림 반도로 이주했다. 그곳에서 그는 제1 심페로폴 김나지움의 과학 교사가 되었다. 1857년 건강을 완전히 회복하고 상트페테르부르크로 돌아왔다.

1859년부터 1861년까지 하이델베르크에서 액체의 모세관 현상과 분광기의 작동에 대해 연구했다. 1861년 후반, "유기 화학"이라는 교과서를 출판하여 상트페테르부르크 과학 아카데미의 데미도프 상을 수상했다.

1862년 4월 4일, 페오즈바 니키티치나 레셰체바와 약혼했고, 1862년 4월 27일 니콜라예프 공학 연구소 교회(그가 가르쳤던 곳)에서 결혼했다.

1864년 상트페테르부르크 기술 대학교, 1865년 상트페테르부르크 주립 대학교에서 교수가 되었다. 1865년 "알코올과 물의 결합에 관하여"라는 논문으로 이학박사 학위를 받았다. 1867년 상트페테르부르크 대학교에서 종신 재직권을 얻고 보스크레센스키의 뒤를 이어 무기 화학을 가르쳤으며, 1871년까지 상트페테르부르크를 국제적으로 인정받는 화학 연구의 중심지로 만들었다.

2.3. 주기율표 발견

1863년에는 약 1년에 하나씩 새로운 원소가 발견되면서 56개의 원소가 알려져 있었다. 존 뉴랜즈는 1864년에 상대 원자량에 따른 주기성을 언급하며 옥타브의 법칙을 설명하고 1865년에 발표했지만, 새로운 원소의 잠재력을 확인하는 데에는 이르지 못했다. 로타르 마이어 역시 1864년에 원자가로 분류된 28개의 원소를 설명하는 논문을 발표했지만, 새로운 원소를 예측하지는 않았다.

1869년 3월 6일, 멘델레예프는 러시아 화학회에 원소의 원자량과 성질 사이의 의존성이라는 제목의 논문을 발표하여 주기율표를 제안했다. 이 발표에서 멘델레예프는 원자량(현재는 상대 원자 질량이라고 함)과 원자가 모두에 따라 원소를 배열하면 성질의 주기성이 나타난다고 주장했다.

멘델레예프의 발표 내용은 다음과 같다.

멘델레예프는 자신이 에카규소, 에카알루미늄, 에카붕소라고 부른 것(각각 저마늄, 갈륨, 스칸듐)의 성질을 정확하게 예측했다. 멘델레예프의 주기율표는 몇 달 후 로타르 마이어가 발표한 주기율표와 거의 동일했지만, 미발견 원소의 성질을 예측한 점이 높이 평가받아 멘델레예프의 단독 업적으로 인정받고 있다.

2.4. 말년

1876년 멘델레예프는 안나 이바노브나 포포바와 사랑에 빠졌고, 1882년에 재혼했다. 그러나 멘델레예프의 이혼과 재혼은 당시 러시아 정교회의 법률에 저촉되어 사회적인 논란을 일으켰다. 1890년 상트페테르부르크 대학교 학생들의 시위를 지지하다가 교수직에서 해임되었다.

1892년 멘델레예프는 러시아 도량형국 국장이 되었으며, 사망할 때까지 이 직책을 역임했다.

1906년 노벨 화학상 후보에 올랐으나, 앙리 무아상에게 한 표 차로 밀려 수상에 실패했다. 이듬해 사망했다.

3. 멘델레예프의 기타 업적

멘델레예프는 주기율표 연구 외에도 여러 분야에서 중요한 업적을 남겼다. 1859년부터 1861년까지 하이델베르크에서 액체의 모세관 현상과 분광기의 작동에 대해 연구했다. 1861년에는 《유기 화학》이라는 교과서를 출판하여 상트페테르부르크 과학 아카데미의 데미도프 상을 수상했다.

1890년, 상트페테르부르크 대학교 학생들의 장학금 증액 요구가 문부대신 이반 델랴노프에게 거부당하자 이에 항의하여 대학교를 사임했다. 사임 후에는 해군성의 의뢰를 받아 무연 화약을 연구하여 1891년까지 피로콜로디온을 발명했다.

1892년, 멘델레예프는 러시아 도량형국의 국장이 되었으며, 사망할 때까지 이 직책을 역임했다.

4. 멘델레예프 사후

상트페테르부르크에는 국립 계량학 연구소인 D. I. 멘델레예프 계량학 연구소가 있는데, 이곳은 정밀 측정에 대한 국가 및 세계 표준을 설정하고 지원하는 역할을 한다. 연구소 옆에는 멘델레예프의 앉은 모습 동상과 건물 벽에 새겨진 그의 주기율표 기념비가 있다.

12개 대학 건물(현재 상트페테르부르크 국립대학교의 중심 건물, 멘델레예프 시대에는 교육부 본부였음)에는 그의 자료들이 보관되어 있는 드미트리 멘델레예프 기념 박물관 아파트가 있다. 이 건물 앞 거리는 멘델레예프스카야 리니야(멘델레예프 선)로 명명되었다.

모스크바에는 D. 멘델레예프 러시아 화학기술대학교가 있다.

멘델레븀은 기호 Md(이전에는 Mv), 원자 번호 101을 가진 합성 화학 원소이다. 멘델레예프의 이름을 따 명명되었으며, 악티늄족에 속하는 금속성 방사성 초우라늄 원소로, 일반적으로 아인슈타이늄에 알파 입자를 충돌시켜 합성한다.

멘델레예프의 이름을 딴 광물 멘델레예바이트-Ce는 2010년에 명명되었다. 관련 종인 멘델레예바이트-Nd는 2015년에 기술되었다.

달 뒷면에 위치한 큰 운석 충돌구인 멘델레예프 또한 과학자의 이름을 따 명명되었다.

러시아 과학 아카데미는 1965년부터 멘델레예프 금메달을 수여해왔다.

2016년 2월 8일, 구글은 드미트리 멘델레예프의 182번째 생일을 기념하는 두들(Doodle)을 선보였다.