원자론
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
원자론은 물질이 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 입자인 원자로 구성된다는 이론으로, 고대 그리스에서 처음 제기되었으나 18~19세기 존 돌턴에 의해 과학적으로 발전했다. 돌턴은 질량 보존의 법칙, 정비례의 법칙, 배수 비례의 법칙을 설명하기 위해 원자론을 제시했으며, 원자설은 물질의 구성, 원자 간의 결합, 화학 반응을 설명하는 기본적인 틀을 제공했다. 이후, 톰슨의 전자 발견, 러더퍼드의 원자핵 발견, 보어의 원자 모형, 동위원소의 발견 등을 거쳐 현대적인 양자역학적 모델로 발전했다.
더 읽어볼만한 페이지
- 화학 이론 - 질량 보존 법칙
질량 보존 법칙은 닫힌 계 내에서 화학 반응이나 물리적 변화가 일어나도 물질의 총 질량이 변하지 않는다는 법칙이며, 앙투안 라부아지에의 실험을 통해 확립되었고, 상대성 이론에 따라 질량과 에너지의 총량이 보존된다. - 화학 이론 - 분자궤도함수 이론
분자 궤도 함수 이론은 분자를 구성하는 원자 궤도 함수들의 선형 결합으로 분자 궤도 함수를 생성하여 분자의 전자 구조를 다루는 양자 화학 이론으로, 화학 결합, 분자 구조, 스펙트럼 해석 등 다양한 화학적 현상 설명에 활용되며 경험적, 반경험적, 비경험적 방법으로 나뉜다. - 물질량 - 기체 상수
기체 상수는 이상 기체 법칙의 비례 상수로, 기체 1몰의 온도를 1K 높이는 데 필요한 에너지로 해석되며, 볼츠만 상수나 특별 기체 상수로 표현될 수 있고, 2019년 SI 단위계 개정 이후 정확한 값을 가진다. - 물질량 - 아보가드로 수
- 초기 양자역학 - 광전 효과
광전 효과는 빛이 물질에 닿을 때 전자가 방출되는 현상으로, 빛 에너지가 광자라는 덩어리로 양자화되어 있고, 아인슈타인의 광양자 가설로 설명되며, 다양한 기술에 응용되지만 문제도 야기한다. - 초기 양자역학 - 슈테른-게를라흐 실험
슈테른-게를라흐 실험은 은 원자의 자기 모멘트가 양자화되어 있음을 증명하고, 전자의 스핀이 양자화되어 있음을 보여주는 중요한 증거가 되었다.
| 원자론 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 유형 | 과학사 |
| 분야 | 물리학 화학 |
| 고대 철학 | |
| 인도 | 아누 (원자) 파구다 카차야나 자이나교 |
| 그리스 | 레우키포스 데모크리토스 에피쿠로스 루크레티우스 |
| 과학적 원자론의 발전 | |
| 17세기 | 피에르 가센디 로버트 보일 아이작 뉴턴 |
| 18세기 | 미하일 로모노소프 앙투안 라부아지에 조제프 루이 프루스트 존 돌턴 아메데오 아보가드로 |
| 19세기 | 로버트 브라운 (식물학자) 율리우스 로베르트 폰 마이어 제임스 프레스콧 줄 아우구스트 크뢰니히 루돌프 클라우지우스 제임스 클러크 맥스웰 루트비히 볼츠만 조지 존스턴 스토니 요제프 로슈미트 드미트리 멘델레예프 에른스트 마흐 조시아 윌러드 기브스 |
| 아원자 입자의 발견 | |
| 19세기 후반 | 빌헬름 콘라트 뢴트겐 앙투안 앙리 베크렐 마리 퀴리 피에르 퀴리 조지프 존 톰슨 로버트 밀리컨 어니스트 러더퍼드 프레더릭 소디 헨리 모즐리 제임스 채드윅 |
| 20세기 초반 | 막스 플랑크 알베르트 아인슈타인 닐스 보어 루이 드 브로이 에르빈 슈뢰딩거 막스 보른 볼프강 파울리 폴 디랙 |
| 같이 보기 | |
| 관련 항목 | 원자 분자 화학 원소 입자 물리학 양자 화학 양자장론 물질의 구조 물질파 가역 과정 (열역학) 비가역 과정 |
2. 역사적 배경
물질이 더 이상 쪼갤 수 없는 기본 입자인 '원자'로 이루어져 있다는 생각은 고대 그리스 철학에서도 찾아볼 수 있지만, 과학적인 근거를 가지고 원자론을 체계화한 것은 18~19세기 영국의 화학자 존 돌턴이었다.[2][3] 돌턴은 당시 알려진 질량 보존의 법칙과 일정 성분비의 법칙을 설명하고, 자신이 발견한 배수 비례의 법칙을 뒷받침하기 위해 원자설을 제안했다. 그의 이론은 모든 물질이 고유한 성질을 가진 원자로 구성되어 있으며, 화학 반응은 원자들이 재배열되는 과정이라는 생각을 제시하여 현대 화학과 물리학의 기초를 마련했다. 돌턴의 원자설은 이후 여러 과학자들의 실험과 이론을 통해 수정되고 발전하며 오늘날 우리가 이해하는 원자론의 바탕이 되었다.
2. 1. 고대 그리스 철학과 원자론
물질이 작고 더 이상 나눌 수 없는 입자들로 이루어져 있다는 기본적인 생각은 여러 고대 문화권에 나타난 오래된 개념이다. "원자(atom)"라는 단어는 고대 그리스어 ἄτομος|아토모스grc('a-'는 부정 접두사, 'tomē'는 절단을 의미)에서 유래했으며, "쪼갤 수 없는"이라는 뜻을 가지고 있다. 이러한 고대 개념은 과학적 추론보다는 철학적 추론에 기반을 두었다.[2][3]물질이 개별적인 단위로 구성되어 있다는 생각은 매우 오래되었으며, 그리스와 인도 등 많은 고대 문화에서 볼 수 있다. "나눌 수 없다"라는 의미의 "아톰(atom)" (ἄτομος|아토모스grc)이라는 단어는 소크라테스 이전 철학자인 레우키포스와 그의 제자 데모크리토스(기원전 460년경-370년경)에 의해 만들어진 신조어이다.[93][94][95][96] 데모크리토스는 원자의 수는 무한하며, 창조되지도 않고 영원하다고 주장했고, 물체의 성질은 그것을 구성하는 원자의 종류에 따른다고 주장했다.[94][95][96] 데모크리토스의 원자론은 후대 그리스 철학자 에피쿠로스(기원전 341-270)와 로마의 에피쿠로스 학파 시인 루크레티우스(기원전 99-55경)에 의해 세련되고 자세히 설명되었다.[95][96]
중세 초기 서유럽에서는 원자론이 거의 잊혀졌다. 12세기가 되어 새롭게 재발견된 아리스토텔레스의 저술에서 언급됨으로써 서유럽에서 다시 알려지게 되었다.[95] 아리스토텔레스가 주장한 물질관은 물질은 연속적이고 무한하며, 무한히 세분화될 수 있다는 것이었다.[97][98]
14세기가 되어 루크레티우스의 ''사물의 본성에 관하여''(De rerum naturala)와 디오게네스 라에르티오스의 ''저명한 철학자들의 생애와 견해''(Lives and Opinions of Eminent Philosophersla) 등 원자론에 관한 주요 저술이 재발견되면서 이 주제에 대한 학문적 관심이 높아졌다. 그러나 유럽의 대부분 철학자들은 원자론이 에피쿠로스주의 철학과 연결되어 있으며 정통 기독교 교리에 반한다고 여겨 원자에 대한 믿음을 받아들이지 않았다.[95] 프랑스의 가톨릭 신부 피에르 가상디(1592-1655)는 에피쿠로스 학파의 원자론을 수정하여 부활시켰고, 원자는 신에 의해 창조된 것이며 수는 매우 많지만 무한하지 않다고 주장했다. 가상디는 원자의 집합체를 나타내는 데 "분자(molecule)"라는 단어를 처음 사용했다.[95][96] 가상디가 수정한 원자론은 프랑스에서는 의사인 프랑수아 베르니에(François Bernier프랑스어, 1620-1688), 영국에서는 자연철학자인 월터 찰턴(Walter Charleton영어, 1619-1707)에 의해 널리 알려졌다. 화학자 로버트 보일(1627-1691)과 물리학자 아이작 뉴턴(1642-1727)도 원자론을 옹호했고, 17세기 말에는 과학계 일부에서 원자론이 인정받게 되었다.[95]
2. 2. 존 돌턴의 원자론과 근대 과학적 원자론의 탄생
과학 분야에서 근대적인 원자론을 처음 제기한 인물은 18~19세기 영국의 화학자 존 돌턴으로 알려져 있다. 고대 그리스 철학자들도 원자의 존재를 주장했지만, 이는 과학적 실험보다는 철학적 추론에 기반한 것이었다.[2][3] 돌턴의 원자설은 당시 알려진 '질량 보존의 법칙'과 '일정 성분비의 법칙'을 설명하고, 새롭게 발견한 '배수 비례의 법칙'을 제시하며 등장한 과학적 이론으로, 오늘날 원자론의 기초가 되었다.18세기 후반, 앙투안 라부아지에는 실험을 통해 화합물이 원소들로 구성됨을 보였고, 더 이상 분해할 수 없는 물질을 원소로 재정의하며 고대의 4원소설을 폐기했다.[5] 또한 화학 반응 전후 총 질량이 변하지 않는다는 질량 보존의 법칙을 확립했다.[45][99] 조제프 프루스트는 1797년 일정 성분비의 법칙을 발표하여, 화합물을 구성하는 원소들의 질량비가 항상 일정함을 밝혔다. 이는 화합물과 혼합물을 구분하는 기준이 되었다.[6][100]
존 돌턴은 이러한 선행 연구들을 바탕으로 자신과 다른 과학자들이 수집한 자료를 연구하던 중, 두 원소가 결합하여 여러 종류의 화합물을 만들 때, 한 원소의 일정량과 결합하는 다른 원소의 질량 사이에는 간단한 정수비가 성립한다는 패턴을 발견했다. 이것이 바로 배수 비례의 법칙이다.[7] 예를 들어, 돌턴은 다음과 같은 사실들을 확인했다.
- '''주석 산화물''': 돌턴은 두 종류의 주석 산화물을 확인했다. 하나는 주석 88.1%와 산소 11.9%로 구성된 회색 분말(오늘날 산화주석(II), SnO)이고, 다른 하나는 주석 78.7%와 산소 21.3%로 구성된 흰색 분말(오늘날 산화주석(IV), SnO₂)이었다. 일정량의 주석(예: 100g)과 결합하는 산소의 질량은 각각 약 13.5g과 27g으로, 그 비율은 1:2이다.[9][10][101]
- '''산화 철''': 돌턴은 두 종류의 철 산화물을 확인했다. 하나는 철 78.1%와 산소 21.9%로 구성된 검은색 분말(오늘날 산화철(II), FeO)이고, 다른 하나는 철 70.4%와 산소 29.6%로 구성된 붉은색 분말(오늘날 산화철(III), Fe₂O₃)이었다. 일정량의 철(예: 100g)과 결합하는 산소의 질량은 각각 약 28g과 42g으로, 그 비율은 2:3이다.[13][14][102]
- '''질소 산화물''': 돌턴은 아산화질소(N₂O), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO₂) 세 종류의 질소 산화물을 알고 있었다. 일정량의 질소(예: 140g)와 결합하는 산소의 질량은 각각 80g, 160g, 320g으로, 그 비율은 1:2:4이다.[16][17]
이러한 관찰을 통해 돌턴은 물질이 더 이상 쪼갤 수 없는 '원자'라는 기본 입자로 이루어져 있으며, 화학 반응은 이 원자들이 새로 생기거나 없어지는 것이 아니라 재배열되는 과정이라고 설명하는 원자설을 1803년경 제안하고 1808년 『화학 철학의 새로운 체계(A New System of Chemical Philosophy)』에서 상세히 발표했다.[107] 돌턴 원자설의 주요 내용은 다음과 같다.
- 물질은 원자(atom)라고 부르는 더 이상 나눌 수 없는 작은 입자로 구성되어 있다.
- 같은 원소의 원자들은 질량을 포함한 모든 성질이 동일하며, 다른 원소의 원자들과는 다르다.
- 화합물은 서로 다른 원소의 원자들이 일정한 작은 정수비로 결합하여 만들어진다.
- 화학 반응은 원자들이 분리되고, 결합하고, 재배열되는 과정일 뿐이며, 원자 자체가 생성되거나 소멸되거나 다른 원소의 원자로 변하지 않는다.
돌턴은 '원자'를 특정 원소뿐 아니라 모든 화학 물질의 기본적인 입자를 가리키는 말로 사용했으며, 여러 원소의 원자가 결합한 입자를 '복합 원자(compound atom)'라고 불렀다. 이는 오늘날의 분자 개념에 해당한다.[103] 그는 두 원소가 하나의 화합물만 만들 경우, 각 원소의 원자가 하나씩 1:1로 결합한다고 가정했다(가장 단순한 결합 규칙). 예를 들어, 그는 물을 수소 원자 하나와 산소 원자 하나가 결합한 HO로 생각했다.[109] 이러한 가정을 바탕으로 그는 가장 가벼운 원소인 수소의 원자량을 1로 기준 삼아 다른 원소들의 상대적 원자량을 계산하려 했다. 하지만 당시 실험 기구의 정밀도 문제와 더불어, 순수한 산소나 수소 기체가 실제로는 O₂, H₂와 같이 두 개의 원자가 결합한 분자 상태로 존재한다는 점, 그리고 물의 실제 화학식이 H₂O라는 점 등을 알지 못했기 때문에 그의 원자량 계산에는 오류가 있었다. 예를 들어, 그는 물 속 수소 1g당 산소가 7g 결합한다고 계산하여 산소의 원자량을 7로 추정했지만 (초기에는 5.5로 계산), 실제 값은 약 16에 가깝다.[110]
돌턴의 원자론은 근대 화학의 발전에 큰 기여를 했지만, 발표 초기에는 여러 비판과 한계점에 부딪혔다. 첫째, 유기 화합물처럼 분자 크기가 매우 큰 경우에는 배수 비례의 법칙이 명확하게 적용되지 않는 것처럼 보였다. 예를 들어, 올레산(C18H34O2)과 메테인(CH4)에서 일정량의 탄소와 결합하는 수소의 질량비는 17:36으로, 간단한 정수비가 아니었다.[22] 둘째, 돌턴이 사용한 "원자"와 "복합 원자"라는 용어는 혼란을 야기했다. '원자'는 본래 '쪼갤 수 없는 것'을 의미하는데, '복합 원자'는 구성 원소로 분해될 수 있었기 때문이다. 원자와 분자의 개념이 명확히 구분되지 않았던 것이다.[4][18] 셋째, 철학적인 반론도 있었다. 19세기 실증주의자들은 원자와 같이 직접 관찰할 수 없는 존재를 가정하는 것에 비판적이었고, 실험적으로 확인된 원소 간의 결합 비율(당량)만을 다루는 당량 이론을 선호했다. 이들은 원자론을 현상을 설명하는 유용한 가설일 뿐, 실제 현실을 반영하는 것은 아니라고 보았다.
이러한 문제점과 논쟁은 이후 과학자들의 연구를 통해 점차 해결되었다. 1811년 아메데오 아보가드로는 같은 온도와 압력에서 같은 부피의 기체는 같은 수의 입자(분자)를 포함한다는 아보가드로의 법칙을 제안했다. 이를 통해 그는 수소나 산소 같은 기체 원소들이 실제로는 이원자 분자(H₂, O₂)로 존재하며, 물의 화학식이 HO가 아닌 H₂O임을 밝혀내 돌턴 이론의 오류를 수정하고 원자량 측정의 정확도를 높일 수 있는 길을 열었다.[20][21] 하지만 아보가드로의 주장은 오랫동안 널리 받아들여지지 않았다.
원자와 분자에 대한 현대적인 정의가 확립되고 원자론이 보편적으로 수용된 것은 19세기 후반에 이르러서였다. 주기율표의 발전과 분자 구조에 대한 이해가 깊어졌고, 특히 1860년 독일에서 열린 카를스루에 회의가 중요한 계기가 되었다. 이 회의에서 스타니슬라오 카니차로는 아보가드로의 연구를 재조명하며 원자(원소의 기본 입자)와 분자(원자들이 결합한 입자)의 개념을 명확히 구분할 것을 강력히 주장했고, 이는 화학계의 표준으로 자리 잡게 되었다.[27][28]
2. 3. 아보가드로의 분자 개념과 원자론의 발전
존 돌턴의 원자론은 널리 주목받았지만, 몇 가지 문제점과 반론에 직면했다. 우선, 돌턴은 '원자'라는 용어를 원소의 궁극적인 입자뿐만 아니라 이산화탄소와 같은 화합물의 입자에도 사용하여 '화합물 원자'라는 표현을 썼다. 이는 '원자'가 더 이상 쪼개질 수 없다는 본래 의미와 충돌하며 명명법에 혼란을 야기했다. 돌턴은 '분자'라는 단어를 선호하지 않았으나,[4][24] 아메데오 아보가드로는 이와 대조적으로 '분자'라는 용어를 적극 사용하고 '원자'라는 단어 사용을 피했다.[25] 또한, 돌턴의 배수 비례의 법칙은 분자 크기가 매우 클 수 있는 유기 화합물에는 잘 들어맞지 않는 것처럼 보였다. 예를 들어, 올레산(C18H34O2)과 메테인(CH4)의 탄소 대비 수소 질량비는 간단한 정수비가 아니었다.[22] 이러한 문제들로 인해 원자론은 19세기 말까지 보편적으로 받아들여지지 않았다.[23]이러한 돌턴 이론의 결함을 해결하는 데 중요한 역할을 한 인물이 바로 아메데오 아보가드로이다. 1811년 아보가드로는 같은 온도와 압력 조건에서 같은 부피를 차지하는 기체는 종류에 상관없이 같은 수의 입자(분자)를 포함한다는 가설을 제안했다. 이를 아보가드로의 법칙이라고 한다.[111] 이 법칙을 이용하면 기체 반응에서 부피 변화를 통해 분자의 조성을 추론할 수 있었다. 예를 들어, 수소 기체 2L와 산소 기체 1L가 반응하여 수증기 2L를 생성하는 반응(온도와 압력 일정)은, 산소 분자 하나가 쪼개져 물 분자 두 개를 형성하며, 수소와 산소 기체가 실제로는 H2, O2와 같은 이원자 분자 상태로 존재함을 시사한다. 아보가드로의 연구는 산소를 비롯한 여러 원소의 원자량을 더 정확하게 추정하고, 원자와 분자의 개념을 명확히 구분하는 데 크게 기여했다.
원자와 분자에 대한 현대적인 정의는 19세기 후반에 이르러 확립되었다. 특히 1860년 독일에서 열린 최초의 국제 화학자 회의인 카를스루에 회의는 중요한 계기였다. 이 회의에서 스타니슬라오 카니차로는 아보가드로의 연구를 재조명하며 원자와 분자 사이의 명확한 구분을 강력하게 주장했다. 카니차로는 옌스 야코브 베르셀리우스와 같은 과거 화학자들이 수소(H2)나 염소(Cl2) 같은 기체 입자가 실제로는 원자 두 개로 이루어진 분자라는 사실을 받아들이지 않아 화합물의 화학식을 결정하는 데 오류를 범했다고 지적했다. 예를 들어, 베르셀리우스는 수소 기체 1리터와 염소 기체 1리터가 반응하여 염화수소 기체 2리터가 생성되는 현상을 보고도, 아보가드로의 법칙이 화합물에는 적용되지 않는다고 잘못 판단했다. 카니차로는 단일 원소로 이루어진 분자(예: H2)의 존재를 인정하면 이러한 모순이 해결된다고 역설하며, 수소 ''분자''가 화학 반응 중에 두 개의 ''원자''로 나뉠 수 있음을 이해해야 한다고 강조했다.[28] 카니차로는 "특정 원소의 여러 양은 서로 다른 분자의 구성에 관여하며, 항상 불가분의 실체로 나타나고 원자라고 적절하게 명명되어야 하는 기본적인 양의 정수배이다"라고 설명했다.[27]
원자론에 대한 두 번째 반론은 철학적인 것이었다. 19세기 과학자들은 원자를 직접 관찰할 방법이 없었다. 그들은 돌턴의 배수 비례의 법칙과 같은 간접적인 관찰을 통해 원자의 존재를 추론했다. 특히 실증주의 학파에 속한 일부 과학자들은 과학자들이 우주의 더 깊은 실체를 추론하려고 시도해서는 안 되고, 직접 관찰할 수 있는 패턴만 체계화해야 한다고 주장했다. 반원자론자들은 원자가 원소가 어떻게 반응하는지 예측하는 데 유용한 추상일 수 있지만, 구체적인 현실을 반영하지는 않는다고 주장했다. 이러한 과학자들은 때때로 "당량론자"로 알려졌는데, 그 이유는 그들이 당량 이론을 선호했기 때문이다. 이것은 프루스트의 일정 성분비 법칙의 일반화이다. 예를 들어, 수소 1g은 산소 8g과 결합하여 물 9g을 형성하므로 산소의 "당량"은 8g이다. 이러한 입장은 19세기 후반에 일어난 두 가지 중요한 발전, 즉 주기율표의 개발과 분자가 그 특성을 결정하는 내부 구조를 가지고 있다는 발견에 의해 결국 사라졌다.[29]
과학자들은 일부 물질이 화학적 조성은 동일하지만 성질이 다르다는 것을 발견했다. 예를 들어, 1827년 프리드리히 뵐러는 폭발성 은과 시안산은이 모두 은 107, 탄소 12, 질소 14, 산소 16 부분으로 구성되어 있음을 발견했다 (현재 우리는 이들의 화학식을 모두 AgCNO로 알고 있다). 1830년 옌스 야코브 베르셀리우스는 이 현상을 설명하기 위해 "이성질현상"이라는 용어를 도입했다.[30] 1860년 루이 파스퇴르는 이성질체 분자는 원자의 종류는 같지만 배열이 다를 것이라고 가정했다.[30]
1874년 야코뷔스 헨리쿠스 반트 호프는 탄소 원자가 다른 원자들과 사면체 배열로 결합한다고 제안했다. 그는 이를 바탕으로 유기 분자의 구조를 설명하여 화합물이 가질 수 있는 이성질체의 수를 예측할 수 있었다. 예를 들어, 펜탄(C5H12)을 생각해 보자. 반트 호프의 분자 모델링 방식에 따르면, 펜탄에는 세 가지 가능한 구조가 있으며, 과학자들은 실제로 세 가지, 그리고 오직 세 가지의 펜탄 이성질체를 발견했다.[31][32]
야코뷔스 헨리쿠스 반트 호프의 분자 구조 모델링 방식은 펜탄(C5H12)의 세 가지 이성질체(n-펜탄, 이소펜탄, 네오펜탄)를 정확하게 예측했다.이성질현상은 라디칼 이론이나 type 이론과 같은 원자론 이외의 다른 이론으로는 완전히 설명할 수 없었다.[33][34] 아보가드로의 분자 개념 도입과 카니차로 등의 노력을 통한 원자-분자 개념의 정립, 그리고 이성질현상과 분자 구조에 대한 연구는 돌턴 원자론의 한계를 극복하고 현대적인 원자론으로 발전하는 중요한 계기가 되었다.
2. 4. 19세기 후반의 원자론 논쟁과 발전
존 돌턴의 원자설이 제기된 이후에도, 원자론은 19세기 과학계에서 즉각적으로 받아들여지지 않았다. 여러 가지 이유가 있었는데, 우선 '원자'와 '분자'의 개념과 명칭에 대한 혼란이 있었다.[4][24][25][26] 돌턴 자신도 원소의 기본 입자인 '원자'와 여러 원자가 결합한 '화합 원자'(오늘날의 분자)를 구분했지만, '원자'라는 단어가 가진 '나눌 수 없음'이라는 의미 때문에 혼란을 야기했다.[4][18] 또한, 당시에는 원자를 직접 관찰할 방법이 없었기 때문에, 실증주의를 따르는 일부 과학자들은 원자의 실재를 인정하기보다 관찰 가능한 현상을 설명하는 가설 정도로 여겼다. 이들은 원자량 대신 '당량' 개념을 선호하기도 했다.[29]이러한 혼란 속에서 1860년 독일에서 열린 카를스루에 회의는 원자론 발전의 중요한 전환점이 되었다. 이 회의에서 이탈리아 화학자 스타니슬라오 카니차로는 아메데오 아보가드로의 가설(아보가드로의 법칙)을 재조명하며 원자와 분자의 개념을 명확히 구분할 것을 강력하게 주장했다.[28] 그는 옌스 야코브 베르셀리우스와 같은 과거 화학자들이 수소(H₂)나 염소(Cl₂) 같은 기체 분자가 실제로는 두 개의 원자로 이루어져 있다는 사실을 간과하여 화합물의 화학식을 잘못 결정하는 오류를 범했다고 지적했다. 카니차로는 다음과 같이 강조하며 원자와 분자의 현대적 정의를 확립하는 데 크게 기여했다.
: 특정 원소의 여러 양은 서로 다른 분자의 구성에 관여하며, 항상 불가분의 실체로 나타나고 원자라고 적절하게 명명되어야 하는 기본적인 양의 정수배이다.[27]
: — 스타니슬라오 카니차로, 1860
원자론을 뒷받침하는 또 다른 중요한 발견은 이성질현상에 대한 이해였다. 1827년 프리드리히 뵐러는 화학 조성은 동일하지만 성질이 전혀 다른 폭발성 은(silver fulminate)과 시안산은(silver cyanate)을 발견했고(둘 다 AgCNO), 1830년 옌스 야코브 베르셀리우스는 이를 '이성질현상'이라고 명명했다.[30] 이후 루이 파스퇴르는 이성질체가 원자의 종류는 같지만 배열이 다르기 때문에 나타나는 현상일 것이라고 추측했다.[30]
1874년, 네덜란드 화학자 야코뷔스 헨리쿠스 반트 호프는 탄소 원자가 다른 원자들과 사면체 형태로 결합한다는 가설을 제시했다. 이 3차원적 분자 구조 모델을 통해 그는 특정 화학식을 가진 화합물이 몇 개의 이성질체를 가질 수 있는지 예측할 수 있었다. 예를 들어, 펜탄(C5H12)의 경우, 반트 호프의 모델은 세 가지 가능한 구조를 예측했고, 실제로 실험을 통해 정확히 세 종류의 펜탄 이성질체(n-펜탄, 이소펜탄, 네오펜탄)가 발견되었다.[31][32] 이러한 이성질현상의 설명은 원자들이 실제로 존재하며 특정 방식으로 배열되어 분자를 형성한다는 원자론의 강력한 증거가 되었다.[33][34]
'''야코뷔스 헨리쿠스 반트 호프의 분자 구조 모델링 방식은 펜탄(C5H12)의 세 가지 이성질체를 정확하게 예측했다.'''
19세기 후반 원자론을 확립하는 데 결정적인 역할을 한 또 다른 성과는 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프의 주기율표 개발이었다. 멘델레예프는 당시 알려진 원소들을 원자량 순서대로 배열했을 때, 화학적 성질이 주기적으로 반복된다는 사실을 발견했다.[35] 예를 들어, 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K)은 비슷한 성질을 가지며 주기율표 상에서 일정한 간격으로 나타났다. 멘델레예프는 이 주기성을 바탕으로 아직 발견되지 않은 원소들의 존재와 성질을 예측했는데, 이후 스칸듐(Sc), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge) 등이 실제로 발견되면서 그의 예측은 증명되었다.[35] 주기율표는 원소들이 원자라는 기본 단위의 무게(원자량)에 따라 질서정연하게 배열될 수 있음을 보여줌으로써 원자론의 강력한 증거가 되었다.[36] 초기 주기율표는 원자량 증가 순서를 따랐지만, 텔루르(Te)와 요오드(I)처럼 일부 원소의 순서를 바꾸어야 성질의 유사성이 잘 맞는 경우도 있었다. 이는 훗날 원자번호 개념이 확립되면서 해결되었다.[47] 또한, 당시에는 비활성 기체가 발견되지 않았기 때문에 주기율표에는 해당 족 전체가 빠져 있었다.[47]
이러한 화학 분야의 발전과 더불어, 물리학에서는 통계역학의 발전이 원자론을 뒷받침했다. 제임스 클러크 맥스웰, 루트비히 볼츠만, 루돌프 클라우지우스, 조시아 윌러드 깁스 등은 기체의 압력, 온도, 엔트로피와 같은 거시적 현상을 설명하기 위해 기체가 수많은 원자 또는 분자의 운동으로 이루어져 있다는 가정을 도입했다.[113][114][115] 이처럼 화학과 물리학 양쪽에서 증거가 축적되면서, 19세기 후반에 이르러 원자론은 더 이상 단순한 가설이 아닌, 물질의 근본적인 구조를 설명하는 핵심 이론으로 확고히 자리 잡게 되었다.
2. 5. 통계역학과 원자론의 확립
1738년, 스위스의 물리학자이자 수학자인 다니엘 베르누이(Daniel Bernoulli)는 기체의 압력과 열이 모두 입자의 기본적인 운동에 의해 발생한다고 가정했다. 그는 자신의 모델을 사용하여 일정한 온도에서 이상 기체 법칙을 예측하고 온도가 입자의 속도에 비례한다고 제안했다. 이러한 결과는 1세기 동안 거의 무시되었다.[37]원자론의 열렬한 지지자였던 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)은 1860년과 1867년에 운동론을 부활시켰다. 그의 주요 통찰력은 기체 속 입자의 속도가 평균값 주위에서 변화한다는 것이었고, 이는 분포 함수의 개념을 도입했다.[37][38] 루트비히 볼츠만(Ludwig Boltzmann)과 루돌프 클라우지우스(Rudolf Clausius)는 기체와 열역학 법칙, 특히 엔트로피와 관련된 제2법칙에 대한 그의 연구를 확장했다. 1870년대에 조시아 윌러드 깁스(Josiah Willard Gibbs)는 엔트로피와 열역학 법칙을 확장하고 "통계 역학"이라는 용어를 만들었다.
볼츠만은 에른스트 마흐(Ernst Mach)나 빌헬름 오스트발트(Wilhelm Ostwald)와 같은 당시의 주요 반대자들(에너지론자들(Energeticists))에 맞서 원자 가설을 옹호했다. 그들은 에너지가 현실의 기본적인 양이라고 생각했다.[39]
20세기 초, 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)은 깁스의 법칙을 독자적으로 재발견했다. 깁스의 법칙은 당시 미국에서 발행된 어떤 잡지에만 실려 있었기 때문이다.[40] 아인슈타인은 나중에 깁스의 연구를 알았더라면 "그 논문들을 전혀 발표하지 않았을 것이고, 몇 가지 다른 점들[즉, 구별되는 점들]만 다루는 데 만족했을 것"이라고 말했다.[41] 통계 역학과 열, 기체, 엔트로피의 법칙은 모두 원자의 존재를 필수적인 가정으로 받아들였다.
1827년, 영국의 식물학자 로버트 브라운(Robert Brown)은 물에 떠 있는 꽃가루 알갱이 속의 먼지 입자가 특별한 이유 없이 끊임없이 움직이는 것을 관찰했다. 1905년, 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)은 이 브라운 운동이 물 분자가 끊임없이 알갱이에 충돌하기 때문에 발생한다고 이론화하고, 그것을 설명하는 가상적인 수학적 모델을 만들었다.[112] 이 모델은 1908년 프랑스 물리학자 장 페랭(Jean Perrin)에 의해 실험적으로 검증되었으며, 그는 아인슈타인의 방정식을 사용하여 원자의 크기를 측정했다.[42] 이는 소립자론(그리고 확장된 원자론)에 새로운 확증을 더했다.
| 분자 | 페랭의 측정값[43] | 현대 측정값 |
|---|---|---|
| 헬륨 | 1.7e-10m | 2.6e-10m |
| 아르곤 | 2.7e-10m | 3.4e-10m |
| 수은 | 2.8e-10m | 3e-10m |
| 수소 | 2e-10m | 2.89e-10m |
| 산소 | 2.6e-10m | 3.46e-10m |
| 질소 | 2.7e-10m | 3.64e-10m |
| 염소 | 4e-10m | 3.2e-10m |
과학 분야에서 원자에 대한 현대적 이론의 기초를 마련한 인물은 18~19세기 영국의 화학자 존 돌턴으로 평가받는다. 물론 고대 그리스 철학자들에 의해 원자론이 먼저 제기되기도 했다. 돌턴의 원자설은 '질량 보존의 법칙'과 '정비례의 법칙' 등 당시 알려진 화학 법칙들을 설명하기 위해 고안되었으며, 오늘날 원자론의 중요한 토대가 되었다.
3. 원자의 구조
돌턴은 원소들이 결합하여 화합물을 만들 때, 가장 간단한 정수비로 결합한다고 가정했다. 예를 들어, 두 원소가 결합하여 한 종류의 화합물만 만든다면 1:1로 결합한다고 보았고, 여러 종류의 화합물을 만든다면 1:1, 1:2, 1:3 등의 단순한 비율로 결합한다고 생각했다. 이러한 가정을 바탕으로 화합물을 구성하는 원소들의 질량비를 계산하여, 수소를 기준으로 한 원소들의 상대적 질량, 즉 원자량을 결정할 수 있었다.
돌턴의 원자설의 핵심 내용은 다음과 같다.
이러한 돌턴의 원자설은 물질을 이해하는 기본적인 틀을 제공했으며, 원자를 '원소의 고유한 성질을 지닌 가장 작은 입자'로 정의하는 근거가 되었다. 비록 이후 연구를 통해 원자가 더 작은 입자들로 구성되어 있다는 사실이 밝혀졌지만, 돌턴의 이론은 원자 연구의 중요한 출발점이었다.
3. 1. 전자의 발견과 건포도 푸딩 모형
1897년, 피터 제이만은 원자에서 방출되는 전자기파의 선 스펙트럼이 자기장에 의해 여러 개의 스펙트럼 선으로 분리되는 제이만 효과를 발견했다.[117][118] 로런츠와 래머는 이 현상을 원자 내부에 전기를 띤 입자가 존재하고, 그것이 자기장의 영향을 받기 때문에 발생한다고 해석했다.[119]
같은 해인 1897년, 영국의 물리학자 J. J. 톰슨(J. J. Thomson)이 음극선 연구를 통해 전자를 발견하기 전까지는 원자가 물질을 구성하는 가장 작은 단위로 여겨졌다.[47][45][120]
크룩스관은 두 개의 전극이 진공 상태로 분리된 밀폐된 유리 용기이다. 전극 사이에 전압을 가하면 음극선이 발생하여 관의 반대쪽 끝 유리에 부딪히는 부분에서 빛나는 점이 생긴다. 톰슨은 실험을 통해 음극선이 자기장뿐만 아니라 전기장에 의해서도 휘어진다는 것을 발견했다. 이는 음극선이 빛이 아니라 매우 가벼운 음전하를 띤 입자로 구성되어 있음을 의미했다.[46] 톰슨은 이 입자를 "미립자(en: corpuscles)"라고 불렀다. 그는 이 미립자의 전하-질량비를 측정하여, 가장 작은 원자인 수소 원자 질량의 약 1/1800 (또는 0.0014배) 정도로 매우 작다는 것을 알아냈다.[49] 이 비율은 전극 물질이나 관 내부의 기체 종류에 관계없이 항상 동일했다.[46] 이는 전기 분해 등에서 생성되는 양이온의 전하-질량비가 물질에 따라 달라지는 것과 대조적이었다.[45]
톰슨은 이 "미립자"가 매우 가벼우면서도 상당한 전하(1898년 측정값 약 6 × 10-10 esu 또는 2 × 10-19 C[47][48])를 가지고 있으며, 광전 효과로 생성된 음전하 입자와 동일한 전하-질량비를 갖는다는 점 등을 근거로[47] 이것이 전기의 기본 입자라고 결론지었다. 다른 과학자들은 1894년 조지 존스톤 스토니가 제안한 전하의 기본 단위 명칭을 따라 이 입자를 전자(electron)라고 부르게 되었다.[50] 톰슨의 발견은 원자가 더 작은 입자로 나뉠 수 있음을 시사했다.[121]
1904년 톰슨은 원자의 구조에 대한 새로운 모형을 제시했다.[51] 원자는 전기적으로 중성이므로, 음전하를 띤 전자가 원자 내에 존재한다면 이를 상쇄할 양전하가 있어야 한다고 생각했다. 그는 양전하가 원자 전체에 걸쳐 균일하게 분포된 구름이나 바다와 같다고 가정하고, 전자들이 이 양전하 구름 속에 박혀 있다고 설명했다.[52] 이는 마치 건포도 푸딩에 건포도가 박혀 있는 모습과 비슷하다고 하여 건포도 푸딩 모형(en: plum pudding model)으로 널리 알려지게 되었다.[122] (다만 톰슨 자신이나 동료들이 이 비유를 직접 사용하지는 않았고, 대중 과학 저술가들에 의해 퍼진 것으로 보인다.[54] 또한 톰슨은 양전하를 고체가 아닌 액체처럼 생각했으며, 전자는 그 안에서 정지해 있지 않고 정전기적 힘에 의해 움직이는 패턴을 가질 것으로 보았다.[55]) 이 모형에서 이온은 전자의 과잉 또는 부족으로 인해 생기는 원자라고 설명했다.[53] 톰슨의 모형은 고전 물리학과 잘 부합했지만, 원자의 방출 스펙트럼이나 원자가와 같은 알려진 특성들을 설명하는 데는 한계가 있었다.
1906년 로버트 A. 밀리컨과 하비 플레처는 기름방울 실험을 통해 전자의 전하량을 약 -1.6 × 10-19 C으로 측정했는데, 이 값은 현재 기본 전하(-1e)로 정의되어 있다. 수소 원자가 전기적으로 중성이고 전자와 양전하 부분으로 나뉠 수 있다는 점을 고려할 때, 수소 원자의 양전하 부분은 전자와 크기가 같고 부호가 반대인 +1e의 전하를 가질 것으로 추론되었다.
3. 2. 원자핵의 발견과 러더퍼드 모형
톰슨의 건포도 푸딩 모형은 1909년 그의 제자 얼니스트 러더퍼드에 의해 반증되었다. 러더퍼드는 원자의 질량과 양전하 대부분이 원자 중심의 매우 작은 부피, 즉 나중에 원자핵이라 불리게 될 곳에 집중되어 있음을 발견했다.[56][124]
러더퍼드와 그의 동료 한스 가이거, 얼니스트 마스덴은 알파 입자(라듐과 같은 특정 방사성 물질에서 방출되는 양전하 입자)의 전하-질량 비를 측정하려다 어려움을 겪으면서 톰슨 모형에 의문을 품게 되었다. 알파 입자가 검출기 안의 공기 때문에 산란되어 측정의 신뢰성이 떨어졌기 때문이다. 톰슨은 음극선 실험에서 비슷한 문제를 진공 상태를 만들어 해결했지만, 러더퍼드는 전자보다 훨씬 무거운 알파 입자에서는 이런 문제가 없을 것이라 예상했다. 톰슨 모형에 따르면, 원자 내 양전하는 알파 입자를 크게 휘게 할 만큼 강한 전기장을 만들 정도로 집중되어 있지 않았고, 가벼운 전자는 무거운 알파 입자에 의해 쉽게 밀려날 것이었다. 하지만 예상과 달리 산란이 관측되었고, 러더퍼드 등은 이 현상을 자세히 조사하기로 결정했다.[57][124]
''왼쪽:'' 예상 결과: 원자의 건포도 푸딩 모형을 통과하는 알파 입자는 거의 휘어지지 않는다.
''오른쪽:'' 관측 결과: 일부 입자는 원자핵의 집중된 양전하에 의해 큰 각도로 휘어졌다.
1908년부터 1913년까지 러더퍼드와 동료들은 러더퍼드 산란 실험(게이거-마스덴 실험)으로 알려진 일련의 실험을 수행했다. 이 실험에서 그들은 얇은 금속 박막(주로 금)에 알파 입자 빔을 충돌시켰다.[125][126][127][128] 실험 결과, 대부분의 알파 입자는 거의 휘어지지 않고 통과했지만, 예상과 달리 일부 알파 입자는 90° 이상 큰 각도로 산란되거나 심지어 되튕겨 나오는 것이 관측되었다.[57]
이 결과를 설명하기 위해 러더퍼드는 1911년, 원자의 양전하와 질량 대부분이 원자 중심의 극히 작은 영역인 원자핵에 집중되어 있다는 새로운 원자 모형을 제안했다. 톰슨 모형처럼 양전하가 원자 전체에 퍼져 있는 것이 아니라, 매우 작은 핵에 모여 있어야만 알파 입자를 큰 각도로 휘게 할 만큼 강한 전기장을 만들 수 있다고 설명했다. 이 모형에서 전자는 마치 행성이 태양 주위를 돌 듯 원자핵 주위를 돌고 있다고 생각하여 "행성 모형"이라고도 불린다.[57][124][129]
러더퍼드 모형은 당시로서는 생소했던 산란 실험 데이터에 기반했기 때문에 즉각적으로 받아들여지지는 않았다. 이후 닐스 보어가 러더퍼드의 연구실에 합류하여 전자의 행동에 대한 새로운 설명을 제시하면서 점차 인정받게 되었다.[56]
러더퍼드 모형은 알파 입자 산란 정도가 원자핵 전하량의 제곱에 비례한다고 예측했다. 초기 분석에서 가이거와 마스덴은 핵의 전하를 원자량의 절반 정도로 가정했다. 그러나 아마추어 물리학자였던 안토니우스 판 덴 브로크는 핵의 전하가 원자량보다는 주기율표 상에서 원소가 놓이는 순서 번호와 더 밀접한 관련이 있음을 제안했다. 이 순서 번호는 후에 원자 번호로 불리게 되었고, 원소를 배열하는 기준으로 원자량을 대체하게 되었다.[58][59]
한편, 러더퍼드의 행성 모형과 유사한 아이디어는 이전에도 제기된 바 있다. 러더퍼드 자신도 나가오카 한타로가 1904년에 제시한 토성형 모형을 언급했으며,[130][131] 그 외에도 1897년 조지프 존 톰슨, 1901년 퍼랭, 1903년 나가오카, 그리고 1854년 Ludwig A. Colding|루트비히 아우구스트 콜딩영어 등이 핵과 전자로 이루어진 원자 구조에 대한 아이디어를 제시했었다.[132][133][134][135]
3. 3. 보어 모형과 양자역학의 도입
러더퍼드는 실험을 통해 원자핵의 존재를 밝혀냈지만, 전자가 원자핵 주위에 어떻게 배열되어 있는지는 설명하지 못했다. 1912년, 닐스 보어는 러더퍼드의 연구실에 합류하여 원자의 양자 모형 연구를 시작했다.[47]
막스 플랑크(1900년)와 알베르트 아인슈타인(1905년)은 빛 에너지가 양자(quantum)라는 불연속적인 단위로 방출되거나 흡수된다고 제안했다. 이는 아서 에리히 하스(Arthur Erich Haas)의 1910년 모형[47]과 존 윌리엄 니콜슨(John William Nicholson)의 1912년 양자 원자 모형(각운동량을 h/2π로 양자화)[60][61] 등 초기 양자 개념을 도입한 원자 모형들로 이어졌다. 그러나 이 모형들은 여전히 고전적인 역학 구조를 따랐다.
1913년, 보어는 고전적인 접근 방식을 버리고 새로운 보어 모형을 제시했다. 그는 전자가 특정한 원형 궤도에서만 원자핵 주위를 돌 수 있으며, 이 궤도들은 고정된 각운동량과 에너지를 갖는다고 가정했다. 전자의 궤도 반지름은 에너지에 비례한다.[47][62] 이 모형에 따르면, 전자는 에너지를 연속적으로 잃을 수 없고, 대신 정해진 에너지 준위 사이를 순간적으로 이동하는 “양자 도약”만 할 수 있다.[62] 양자 도약이 일어날 때, 에너지 차이에 해당하는 특정 주파수의 빛이 방출되거나 흡수되며, 이는 원자의 불연속적인 스펙트럼을 설명한다.[62]
보어는 세 편의 논문을 통해 자신의 모형을 설명하고, 이를 이용해 수소 원자의 발머 계열 스펙트럼선과 헬륨 이온(He+)의 스펙트럼을 성공적으로 유도했다.[47] 또한, 이 모형으로 주기율표의 구조와 화학 결합의 일부 측면을 설명하려 시도했다. 이러한 성과 덕분에 보어 모형은 1915년 말까지 널리 받아들여졌다.[63]
하지만 보어 모형은 완벽하지 않았다. 수소 원자의 스펙트럼선만 예측했지만, 전자가 여러 개인 원자(다전자 원자)의 스펙트럼은 설명하지 못했다.[64] 더 나아가, 분광 기술이 발전하면서 자기장 속에서 스펙트럼선이 여러 개로 갈라지는 제만 효과와 같은 수소 스펙트럼의 세부적인 특징들이 발견되었는데, 보어 모형으로는 이를 설명할 수 없었다. 1916년, 아놀드 조머펠트는 보어 모형에 타원 궤도를 추가하여 일부 추가적인 스펙트럼선을 설명하려 했으나,[142] 이는 모형을 매우 복잡하게 만들었고 여전히 더 복잡한 원자들을 설명하는 데에는 한계가 있었다.[65][66]
3. 4. 동위원소의 발견
1913년, 방사성 붕괴 생성물을 연구하던 방사화학자 프레더릭 소디(Frederick Soddy)는 주기율표의 같은 자리에 화학적 성질은 동일하지만 물리적 성질(특히 질량)이 다른 원소들이 존재할 수 있음을 발견했다.[67] 마가렛 토드(Margaret Todd)는 이러한 원소들을 가리키는 이름으로 '같은 장소'라는 의미의 그리스어에서 유래한 동위원소(isotope)라는 용어를 제안했다.[68]
같은 해, 조지프 존 톰슨(J.J. Thomson)은 네온 기체를 이온화시킨 후, 이온의 흐름을 자기장과 전기장 속으로 통과시켜 사진 건판에 부딪히게 하는 실험을 수행했다. 그는 사진 건판 위에 뚜렷하게 구분되는 두 개의 빛나는 흔적을 관찰했는데, 이는 네온 이온들이 두 가지 다른 궤적으로 휘어졌음을 의미했다. 톰슨은 이를 통해 일부 네온 이온의 질량이 다른 이온들과 다르다는 결론을 내렸다. 즉, 네온에 동위원소가 존재함을 실험적으로 확인한 것이다.[69] 이러한 동위원소 간 질량 차이의 근본적인 원인은 1932년 중성자가 발견되면서 밝혀졌다. 같은 원소의 모든 원자는 동일한 수의 양성자를 가지지만, 동위원소들은 서로 다른 수의 중성자를 가지기 때문에 질량이 다른 것이다.[70]
3. 5. 양성자와 중성자의 발견
1815년, 영국 화학자 윌리엄 프라우트는 당시 알려진 원소들의 원자량이 수소 원자량의 정수배라는 점에 주목하여, 모든 원자는 수소 입자(프라우트가 "프로타일(protyle)"이라 부름)의 집합체라는 프라우트의 가설을 세웠다. 그러나 염소와 같이 원자량이 수소의 정수배가 아닌 원소들이 발견되면서 이 가설은 한동안 의문시되었다. 하지만 1913년 프레더릭 소디가 동위 원소 개념을 밝히면서, 같은 원소라도 질량이 다른 원자들이 존재한다는 사실이 알려졌고, 프라우트의 관찰은 새로운 의미를 갖게 되었다.[71]
원자핵 내부 구조에 대한 이해는 20세기 초반에 크게 발전했다. 1911년 얼니스트 러더퍼드는 알파 입자 산란 실험을 통해 원자핵의 존재를 증명하고, 핵의 전하량이 원자량의 절반 정도일 것으로 추정했다.[73] 같은 해 반덴브로크는 주기율표 상 원소들의 순서(원자 번호)와 핵 전하량 사이에 직접적인 관계가 있음을 제안했다.[74][75][76][77] 1913년 헨리 모즐리는 여러 원소의 X선 스펙트럼 분석을 통해 원자 번호가 핵의 양전하량과 직접 관련됨을 실험적으로 증명했다.
1917년, 러더퍼드는 질소 기체에 알파 입자를 충돌시키는 실험 중 수소 이온이 방출되는 현상을 발견했다. 그는 이 수소 이온이 알파 입자에 의해 질소 원자핵에서 튕겨 나왔다고 해석했는데, 이는 인공 핵변환을 최초로 관찰한 사례였다.[78][79][145] 러더퍼드는 이 실험과 다른 연구들을 통해 수소 원자핵이 기본적인 입자이며 모든 원자핵의 구성 요소라고 결론 내렸다. 1920년, 그는 이 입자에 양성자(proton)라는 이름을 붙였다.[80]
양성자의 발견 이후에도 풀리지 않는 문제가 있었다. 대부분 원소의 원자량은 양성자의 질량만으로는 설명되지 않을 정도로 컸다. 예를 들어, 헬륨의 원자 번호는 2이지만 원자량은 약 4이다. 이 문제를 해결하기 위해 당시 과학자들은 원자핵이 양성자와 함께 "핵 전자"를 포함하여 일부 양성자의 전하를 상쇄한다고 가정했다. 이 가설은 베타 붕괴 시 핵에서 전자가 방출되는 현상을 설명하는 데에도 사용되었다. 러더퍼드는 양성자와 전자가 강하게 결합한 "중성 이중항"의 존재 가능성을 탐색하기도 했다.[82]
1928년, 독일 물리학자 발터 보테는 베릴륨에 알파 입자를 쏘았을 때 매우 투과력이 강하고 전기적으로 중성인 방사선이 방출된다는 사실을 발견했다.[146][147] 이 방사선은 파라핀 왁스와 충돌하여 양성자를 튕겨내는 성질을 보였고, 처음에는 고에너지 감마선으로 추정되었다. 그러나 1932년, 영국 물리학자 제임스 채드윅은 이 방사선이 감마선과 같은 전자기파가 아니라, 양성자와 질량이 거의 같지만 전하를 띠지 않는 새로운 입자로 이루어져 있다는 것을 실험적으로 증명했다.[83][148][149] 채드윅은 이 입자를 러더퍼드가 예측했던 중성자(neutron)로 명명했다. 중성자의 발견은 원자핵이 양성자와 중성자로 구성되어 있다는 현대적인 원자핵 모델을 확립하는 결정적인 계기가 되었으며, 채드윅은 이 공로로 1935년 노벨 물리학상을 수상했다.
3. 6. 현대 원자 모형: 양자역학적 모델
1924년, 루이 드 브로이는 모든 움직이는 입자, 특히 전자와 같은 미시적인 입자는 파동과 같은 성질을 함께 가진다고 제안했다.[84][150] 이 아이디어에 영감을 받은 에르빈 슈뢰딩거는 원자 내 전자의 움직임을 입자가 아닌 파동으로 설명하고자 했다. 1926년 발표된 슈뢰딩거 방정식은 전자를 점 입자가 아닌 파동 함수로 기술하여, 기존의 보어 모형으로는 설명할 수 없었던 여러 스펙트럼 현상을 성공적으로 예측했다.[84][150][151]
슈뢰딩거의 파동 함수가 무엇을 의미하는지에 대해서는 논의가 있었는데, 막스 보른은 파동 함수가 전자의 물리적인 퍼짐을 나타내는 것이 아니라, 특정 위치에서 전자가 발견될 확률을 나타낸다고 해석했다.[86][152] 이는 전자가 파동의 성질과 입자의 성질을 동시에 지닌다는 파동-입자 이중성 개념으로 이어졌다. 즉, 전자와 같은 미시적 입자는 관측 상황에 따라 파동처럼 행동하기도 하고 입자처럼 행동하기도 한다.[87][153]
입자를 파동으로 기술함에 따라 나타나는 중요한 결과 중 하나는, 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확하게 측정하는 것이 원리적으로 불가능하다는 점이다. 이는 1927년 베르너 하이젠베르크가 발표한 불확정성 원리로 알려져 있다.[154] 이 원리는 명확한 궤도를 가정했던 보어 모형의 한계를 드러냈다.
불확정성 원리에 따라 현대 원자 모형에서는 전자의 위치를 확률적으로 기술한다. 전자는 원자핵 주변 어디에서나 발견될 수 있지만, 특정 에너지 상태와 각운동량에 따라 핵 주위의 특정 영역에서 발견될 확률이 더 높다. 이 확률 분포를 나타내는 공간을 원자 궤도(오비탈)라고 부른다. 원자 궤도는 구, 아령, 토러스 등 다양한 모양을 가지며, 그 형태는 슈뢰딩거 방정식을 풀어 구할 수 있다.[88][89][160] 다만, 슈뢰딩거 방정식의 완전한 해석적 해는 수소 원자나 수소 분자 이온과 같이 매우 간단한 경우에만 알려져 있으며, 전자가 두 개 이상인 원자(예: 헬륨 원자)부터는 수치적인 방법을 사용하여 근사적인 해를 구한다.[90][91]
다전자 원자에서 전자가 각 궤도에 배치되는 방식은 파울리 배타 원리를 따른다. 이 원리에 따르면 하나의 원자 궤도에는 최대 두 개의 전자까지만 들어갈 수 있다. 이러한 전자 배치는 원소의 화학적 성질과 원자들이 결합하여 분자를 형성하는 방식에 근본적인 영향을 미친다.[92]
4. 결론
물질의 근본적인 구성 요소에 대한 탐구는 고대 그리스 철학에서 시작되었으나, 이는 과학적 실험보다는 철학적 추론에 기반한 것이었다.[2][3] 현대적인 원자론의 시작은 19세기 초 영국의 화학자 존 돌턴으로 거슬러 올라간다. 돌턴은 질량 보존의 법칙, 일정 성분비의 법칙, 배수 비례의 법칙 등을 설명하기 위해 물질이 더 이상 쪼갤 수 없는 '원자'라는 입자로 구성되어 있다는 가설을 세웠다.[4][7] 그는 같은 원소의 원자는 동일한 성질을 가지며, 화학 반응은 원자들이 재배열되는 과정이라고 설명했다. 돌턴의 원자설은 현대 원자론의 중요한 토대가 되었다.
그러나 19세기 말, J. J. 톰슨은 음극선 실험을 통해 원자보다 더 작은 입자인 전자를 발견함으로써 원자가 더 이상 쪼갤 수 없는 입자가 아님을 증명했다.[47][45] 톰슨은 전자가 양전하를 띤 물질 속에 박혀 있는 건포도 푸딩 모형을 제안했다.[51]
톰슨의 모형은 20세기 초 얼니스트 러더퍼드의 알파 입자 산란 실험에 의해 반증되었다. 러더퍼드는 실험 결과를 통해 원자의 중심에는 작고 밀도가 높으며 양전하를 띤 원자핵이 존재하고, 원자 질량의 대부분이 이곳에 집중되어 있다는 사실을 밝혀냈다.[56][57] 이는 원자의 구조에 대한 이해를 크게 바꾸었으며, 이후 양성자[78][79]와 중성자[83]의 발견으로 이어져 원자핵의 구성 요소가 밝혀졌다.
러더퍼드 모형은 원자핵 주위를 도는 전자의 안정성을 설명하지 못하는 문제가 있었다. 닐스 보어는 양자 개념을 도입하여 이 문제를 해결하고자 했다. 보어 모형에서는 전자가 특정한 에너지 준위를 가진 궤도만을 돌 수 있으며, 이 궤도 사이를 이동할 때만 빛 에너지를 흡수하거나 방출한다고 설명했다.[47][62] 이 모형은 수소 원자의 선 스펙트럼을 성공적으로 설명했지만, 더 복잡한 원자에는 적용하기 어려웠다.[64]
20세기 초중반, 루이 드 브로이, 에르빈 슈뢰딩거, 베르너 하이젠베르크 등의 과학자들은 양자역학을 발전시켜 원자에 대한 더욱 정교한 이해를 가능하게 했다. 드 브로이는 전자가 입자뿐만 아니라 파동의 성질도 가진다고 제안했고,[84] 슈뢰딩거는 이를 바탕으로 전자의 행동을 파동 함수로 기술하는 방정식을 개발했다.[84] 하이젠베르크는 불확정성 원리를 통해 전자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 알 수 없음을 밝혔다. 현대 원자 모형에서는 전자가 원자핵 주위의 특정 공간에 존재할 확률을 원자 궤도함수로 나타내며, 이는 원자의 다양한 성질과 화학 결합을 설명하는 데 사용된다.[88][89]
이처럼 원자론은 고대의 철학적 개념에서 시작하여 여러 과학자들의 실험과 이론적 발전을 거치며 정립되었다. 원자에 대한 이해는 물질의 근본적인 구조와 성질을 밝히는 열쇠가 되었으며, 화학, 물리학, 재료과학, 생명과학 등 현대 과학 기술의 발전에 필수적인 기초를 제공하고 있다.
참조
[1]
서적
If, in some cataclysm, all [] scientific knowledge were to be destroyed [save] one sentence [...] what statement would contain the most information in the fewest words? I believe it is [...] that ''all things are made up of atoms – little particles that move around in perpetual motion, attracting each other when they are a little distance apart, but repelling upon being squeezed into one another'' ...
[2]
웹사이트
The Atom in the History of Human Thought
https://books.google[...]
Oxford University Press
2020-10-25
[3]
서적
From Atomos to Atom
[4]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[5]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[6]
웹사이트
Law of definite proportions {{!}} chemistry
https://www.britanni[...]
2020-09-03
[7]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[8]
서적
A History of Chemistry, Volume 2
[9]
서적
A New System of Chemical Philosophy
[10]
서적
From Atomos to Atom
[11]
서적
Hawley's Condensed Chemical Dictionary
[12]
서적
An Illustrated Dictionary of Scientific Terms
[13]
서적
A New System of Chemical Philosophy
[14]
서적
John Dalton
[15]
서적
A New System of Chemical Philosophy
[16]
서적
A New System of Chemical Philosophy
[17]
서적
Modern Introductory Physics
[18]
서적
The Study of Chemical Composition
[19]
서적
A New System of Chemical Philosophy
[20]
논문
Essay on a Manner of Determining the Relative Masses of the Elementary Molecules of Bodies, and the Proportions in Which They Enter into These Compounds
http://web.lemoyne.e[...]
[21]
논문
Essai d'une manière de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons
https://books.google[...]
[22]
서적
The Mystery of Matter
[23]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[24]
서적
The Study of Chemical Composition
[25]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[26]
서적
Leçons sur la philosophie chimique
[27]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[28]
웹사이트
Sketch of a Course of Chemical Philosophy
https://archive.org/[...]
[29]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[30]
서적
The Atom in the History of Human Thought
[31]
서적
From Atomos to Atom
[32]
웹사이트
A Treatise on Chemistry, Volume 3, Part 1
https://books.google[...]
[33]
웹사이트
A Treatise on Chemistry, Volume 3, Part 1
https://books.google[...]
[34]
웹사이트
The Atomic Theory
https://books.google[...]
[35]
서적
The Periodic Table, Its Story and Its Significance
Oxford University Press
[36]
논문
A Reconstruction of Development of the Periodic Table Based on History and Philosophy of Science and Its Implications for General Chemistry Textbooks
[37]
서적
Philosophy of Physics
https://linkinghub.e[...]
North-Holland
2007-01-01
[38]
간행물
Illustrations of the dynamical theory of gases. Part I. On the motions and collisions of perfectly elastic spheres
https://books.google[...]
[39]
논문
Helm and Boltzmann: Energetics at the Lübeck Naturforscherversammlung
https://link.springe[...]
1999-04-01
[40]
논문
Gibbs, Einstein and the Foundations of Statistical Mechanics
http://www.jstor.org[...]
[41]
서적
Einstein and the quantum : the quest of the valiant Swabian
Princeton University Press
[42]
웹사이트
The Nobel Prize in Physics 1926
https://www.nobelpri[...]
2023-02-08
[43]
서적
Brownian Movement and Molecular Reality
[44]
서적
Brownian Movement and Molecular Reality
[45]
서적
A history of the theories of aether & electricity. 1: The classical theories
Dover Publ
1989
[46]
논문
Cathode rays
https://web.mit.edu/[...]
[47]
서적
Inward bound: of matter and forces in the physical world
Clarendon Press [u.a.]
2002
[48]
논문
On the Charge of Electricity carried by the Ions produced by Röntgen Rays
https://archive.org/[...]
1898
[49]
논문
On the Masses of the Ions in Gases at Low Pressures.
https://www.chemteam[...]
[50]
서적
Beyond the Mechanical Universe: From Electricity to Modern Physics
Cambridge University Press
1986-12-26
[51]
논문
On the Structure of the Atom: an investigation of the stability and periods of oscillation of a number of corpuscles arranged at equal intervals around the circumference of a circle; with application of the results to the theory of atomic structure
https://zenodo.org/r[...]
March 1904
[52]
서적
The Corpuscular Theory of Matter
[53]
서적
On the Corpuscular Theory of Matter
[54]
논문
J. J. Thomson's plum-pudding atomic model: The making of a scientific myth
https://onlinelibrar[...]
2013
[55]
문서
Letter to Oliver Lodge
1904-04-11
[56]
논문
The Scattering of α and β Particles and Rutherford's Atom
https://www.jstor.or[...]
1968
[57]
서적
Ernest Rutherford and the Explosion of Atoms
[58]
논문
The Gulf between chemistry and philosophy of chemistry, then and now
2017-03-06
[59]
논문
Intra-atomic Charge
https://www.nature.c[...]
1913-11-01
[60]
간행물
Month. Not. Roy. Astr. Soc.
[61]
논문
The Atomic Theory of John William Nicholson
Springer
[62]
논문
On the constitution of atoms and molecules
http://www.ffn.ub.es[...]
[63]
서적
Niels Bohr and the Quantum Atom
https://academic.oup[...]
Oxford University Press
2012-05-17
[64]
논문
Niels Bohr's Second Atomic Theory
https://www.jstor.or[...]
1979
[65]
서적
Compendium of Quantum Physics
Springer Berlin Heidelberg
2023-02-08
[66]
논문
How Sommerfeld extended Bohr's model of the atom (1913–1916)
http://link.springer[...]
2014-04
[67]
웹사이트
Frederick Soddy, The Nobel Prize in Chemistry 1921
http://nobelprize.or[...]
Nobel Foundation
2008-01-18
[68]
논문
Frederick Soddy
[69]
논문
Rays of positive electricity
http://web.lemoyne.e[...]
2007-08-29
[70]
서적
Chemistry 2e
https://openstax.org[...]
OpenStax
[71]
웹사이트
Before Bohr: Theories of atomic structure 1850-1913.
https://css.au.dk/fi[...]
2024-11-29
[72]
논문
On the Charge of Electricity carried by the Ions produced by Röntgen Rays
https://archive.org/[...]
1898-01-01
[73]
논문
The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom
http://www.chemteam.[...]
1911-01-01
[74]
논문
The Number of Possible Elements and Mendeléeff's "Cubic" Periodic System
https://www.nature.c[...]
1911-06-23
[75]
서적
The Periodic Table: Its Story and Its Significance
2020-01-01
[76]
논문
The Structure of the Atom
https://www.chemteam[...]
1914-03-01
[77]
논문
The Structure of the Atom
1913-12-11
[78]
논문
Collisions of alpha Particles with Light Atoms. IV. An Anomalous Effect in Nitrogen
http://web.lemoyne.e[...]
1919-01-01
[79]
서적
The Development of the Theory of Atomic Structure
1936-01-01
[80]
논문
The Constitution of Atoms
https://zenodo.org/r[...]
1921-01-01
[81]
논문
Conceptual Changes in Chemistry: The Notion of a Chemical Element, ca. 1900-1925
2000-01-01
[82]
논문
Bakerian Lecture: Nuclear Constitution of Atoms
https://archive.org/[...]
1920-01-01
[83]
논문
Possible Existence of a Neutron
http://web.mit.edu/2[...]
1932-01-01
[84]
논문
Quantisation as an Eigenvalue Problem
1926-01-01
[85]
뉴스
Erwin Schrödinger: The Founder of Quantum Wave Mechanics
http://www.vigyanpra[...]
2009-08-01
[86]
뉴스
Max Born: Founder of Lattice Dynamics
http://www.vigyanpra[...]
2009-08-01
[87]
뉴스
Quantum Mechanics: An Introduction
https://books.google[...]
Springer
2010-06-14
[88]
뉴스
The Vocabulary and Concepts of Organic Chemistry, Second Edition
http://media.wiley.c[...]
2010-06-14
[89]
서적
Mastering Quantum Mechanics Essentials, Theory, and Applications.
https://www.worldcat[...]
MIT Press
2022-01-01
[90]
논문
The Hydrogen Molecular Ion Revisited
https://pubs.acs.org[...]
2002-01-01
[91]
논문
Finite-element solution of the Schrödinger equation for the helium ground state
https://link.aps.org[...]
1985-12-01
[92]
서적
Atoms and molecules; an introduction for students of physical chemistry.
1970-01-01
[93]
서적
The Atom in the History of Human Thought
https://books.google[...]
Oxford University Press
1998-01-01
[94]
서적
Ancient Philosophy
https://books.google[...]
Oxford University Press
2004-01-01
[95]
서적
The Classical Tradition
https://books.google[...]
The Belknap Press of Harvard University Press
2010-01-01
[96]
서적
Handbook of Categorization in Cognitive Science
https://books.google[...]
Elsevier
2017-01-01
[97]
웹사이트
Welcome to CK-12 Foundation | CK-12 Foundation
https://www.ck12.org[...]
2021-10-03
[98]
웹사이트
Democritus
http://plato.stanfor[...]
[99]
웹사이트
Lavoisier, Antoine (1743-1794)
http://scienceworld.[...]
scienceworld.wolfram.com
2009-08-01
[100]
웹사이트
Law of definite proportions chemistry
https://www.britanni[...]
2020-09-03
[101]
서적
A New System of Chemical Philosophy
1817-01-01
[102]
서적
A New System of Chemical Philosophy
1817-01-01
[103]
서적
A New System of Chemical Philosophy
1817-01-01
[104]
웹사이트
On the Absorption of Gases by Water and Other Liquids
http://web.lemoyne.e[...]
1803-01-01
[105]
논문
John Dalton's "Aha" Moment: the Origin of the Chemical Atomic Theory
https://doi.org/10.1[...]
2021-01-02
[106]
웹사이트
Thomas Thomson on Dalton's Atomic Hypothesis
https://www.chemteam[...]
2021-02-20
[107]
서적
A New System of Chemical Philosophy ...
https://books.google[...]
S. Russell
1808
[108]
서적
A Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts
https://books.google[...]
G. G. and J. Robinson
1811
[109]
뉴스
Avogadro - his contribution to chemistry
http://www.bulldog.u[...]
2009-08-01
[110]
서적
Chemical Atomism in the Nineteenth Century
Ohio State University Press
[111]
간행물
Essay on a Manner of Determining the Relative Masses of the Elementary Molecules of Bodies, and the Proportions in Which They Enter into These Compounds
http://web.lemoyne.e[...]
[112]
간행물
Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen
http://sedici.unlp.e[...]
[113]
간행물
Illustrations of the dynamical theory of gases. Part I. On the motions and collisions of perfectly elastic spheres
https://books.google[...]
[114]
문서
조시아 윌러드 기브스
[115]
간행물
Gibbs, Einstein and the Foundations of Statistical Mechanics
http://www.jstor.org[...]
Springer
[116]
서적
Einstein and the quantum : the quest of the valiant Swabian
Princeton University Press
[117]
간행물
On the Influence of Magnetism on the Nature of the Light Emitted by Substance
https://www.lorentz.[...]
1897-03
[118]
간행물
Doublets and triplets in the spectrum produced by external magnetic forces
1897
[119]
간행물
On the Theory of the Magnetic Influence on Spectra; and on the Radiation from moving Ions
1897
[120]
간행물
Cathode rays
http://web.lemoyne.e[...]
[121]
서적
A History of the Theories of Aether and Electricity. Vol 1
Nelson, London
[122]
간행물
XXIV. On the Structure of the Atom: an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure
http://www.if.ufrj.b[...]
1904-03
[123]
서적
Quantum Einstein and Bohr Great Debate
Icon Books
[124]
문서
Ernest Rutherford and the Explosion of Atoms
[125]
간행물
On the scattering of the α-particles by matter
https://doi.org/10.1[...]
1908-08-27
[126]
간행물
On a diffuse reflection of the α-particles
https://doi.org/10.1[...]
1909-07-31
[127]
간행물
The Scattering of the α-Particles by Matter
https://doi.org/10.1[...]
1910-04-14
[128]
간행물
The Laws of Deflexion of α Particles through Large Angles
https://doi.org/10.1[...]
1913
[129]
웹사이트
Rutherford model {{!}} Definition & Facts
https://www.britanni[...]
2021-08-23
[130]
간행물
The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom
http://www.chemteam.[...]
1911-04
[131]
문서
The Scattering of a and b Particles by Matter and the Structure of the Atom
[132]
간행물
On a Dynamical Theory of the Electric and Luminiferous Medium, Part 3, Relations with material media
[133]
서적
The Conceptual Development of Quantum Mechanics
Tomash Publishers
[134]
간행물
Motion of particles in an ideal atom illustrating the line and band spectra and the phenomena of radio-activity
https://doi.org/10.1[...]
1903-12-05
[135]
서적
Niels Bohr and the Quantum Atom: The Bohr Model of Atomic Structure 1913–1925
Oxford Scholarship Online
[136]
간행물
[137]
간행물
The Atomic Theory of John William Nicholson
Springer
[138]
간행물
On the constitution of atoms and molecules
http://www.ffn.ub.es[...]
[139]
간행물
On the Constitution of Atoms and Molecules
http://www.chemteam.[...]
1913-04-05
[140]
간행물
On the Constitution of Atoms and Molecules, Part II, Systems Containing Only a Single Nucleus
http://web.ihep.su/d[...]
[141]
논문
On the Constitution of Atoms and Molecules, Part III, Systems containing several nuclei
1913-11-01
[142]
논문
Zur Quantentheorie der Spektrallinien
1916-01-01
[143]
웹사이트
Frederick Soddy, The Nobel Prize in Chemistry 1921
http://nobelprize.or[...]
Nobel Foundation
2008-01-18
[144]
논문
Rays of positive electricity
http://web.lemoyne.e[...]
1913-01-01
[145]
논문
Collisions of alpha Particles with Light Atoms. IV. An Anomalous Effect in Nitrogen
http://web.lemoyne.e[...]
1919-01-01
[146]
논문
Künstliche Erregung von Kern-γ-Strahlen
1930-05-01
[147]
논문
Eine γ-Strahlung des Poloniums
1930-05-01
[148]
논문
Possible Existence of a Neutron
http://web.mit.edu/2[...]
1932-01-01
[149]
논문
The Existence of a Neutron
http://www.chemteam.[...]
1932-05-10
[150]
논문
Quantisation as an Eigenvalue Problem
1926-01-01
[151]
뉴스
Erwin Schrödinger: The Founder of Quantum Wave Mechanics
http://www.vigyanpra[...]
2009-08-01
[152]
뉴스
Max Born: Founder of Lattice Dynamics
http://www.vigyanpra[...]
2009-08-01
[153]
서적
Quantum Mechanics: An Introduction
https://books.google[...]
2010-06-14
[154]
논문
Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik
1927-01-01
[155]
논문
Proof of Heisenberg's Error-Disturbance Relation
2013-10-17
[156]
논문
Quantum Errors and Disturbances: Response to Busch, Lahti and Werner
2016-05-06
[157]
논문
Über den Bau der Atomkerne. I
1932-01-01
[158]
논문
Über den Bau der Atomkerne. II
1932-03-01
[159]
논문
Über den Bau der Atomkerne. III
1933-09-01
[160]
서적
The Vocabulary and Concepts of Organic Chemistry, Second Edition
http://media.wiley.c[...]
2010-06-14
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com