창조과학 칼럼 (5) 아톰이 만든 바윗돌
김영호 저 (대구경북첨단의료산업진흥재단, yhkim@dgmif.re.kr)
‘♪바윗돌 깨뜨려 돌덩이, 돌덩이 깨뜨려 돌멩이, 돌멩이 깨뜨려 자갈돌, 자갈돌 깨뜨려 모래알♬’ 어린 시절 윤석중 선생님께서 작사하신 ‘돌과 물’이라는 가사에 맞춰 불렀던 노래가 옛 추억과 함께 입가에서 맴돈다. 이 노래의 가사처럼 실제로 많은 과학자들은 바윗돌을 쪼개고 또 쪼개고 다시 더 쪼개어가며 그 속의 구성성분들에 대한 연구를 진행하여 왔다. 바윗돌이라는 물체의 기본 구성성분인 분자 수준을 넘어서 분자를 구성하고 있는 하위 성분인 원자에 대한 연구도 이루어졌으며, 현재에는 원자의 하위 구성입자에 대한 연구가 진행되고 있다. 이처럼 원자를 쪼개고 또 쪼개어 가면 결국 무엇이 남을지가 궁금해진다. 이러한 과학적 연구과정을 통해 궁극적으로 창조주 하나님의 정교한 설계와 놀라운 솜씨를 발견하게 된다.
바윗돌 쪼개기
하나의 커다란 바윗돌을 가져다가 쪼개고 쪼개어서 모래알의 크기까지 쪼개더라도 그 안의 구성성분은 변하지 않고 알갱이 하나 속의 양만 줄어든다. 돌의 구성성분은 다양한 무기물 성분들로 이루어져 있다. 예를 들어 맥반석(지질학적으로는 화강암류에 속한다. 석영반암, 장석반암, 화강반암과 같은 것으로서, 암석명으로 석영-몬조니암과 일치한다. 석영과 장석이 섞여 보리가 반점처럼 얼룩덜룩하게 들어있다고 하여 맥반석이라 불린다)의 분자 수준에서의 구성성분을 보면, 산화규소(SiO2, 70%), 산화알루미늄(Al2O3, 13%), 산화나트륨(Na2O, 3.5%), 산화칼륨(K2O, 3.1%), 산화철(Fe2O3, 1.5%) 그리고 나머지 성분들(8.9%)로 이루어져 있다. 이처럼 맥반석은 산화규소와 산화알루미늄 성분이 대부분을 차지하고 있다. 그리고 모래알을 쪼개고 또 쪼개면 부드러운 흙이 된다. 흙의 성분은 기본적으로 돌의 성분과 같은 성분을 갖는다. 왜냐하면 우리의 눈으로 보기에 흙의 입자가 아주 작지만 물체의 기본 구성성분인 분자의 크기에 비하면 여전히 상당히 크기 때문이다. 그러면 분자를 구성하는 하위 성분인 원자수준에서 흙의 성분을 살펴보면 어떨까, 흙은 지역이나 환경에 따라 구성성분의 차이가 있지만 일반적인 흙의 구성성분은 지구지각의 구성성분을 통해 알 수 있다. 즉 지구의 표면에 해당하는 지각의 원자수준에서의 구성성분은 산소(O)가 49.5%, 실리콘(Si)이 25.7%, 알루미늄(Al)이 7.5%, 철(Fe)이 4.7% 그리고 나머지 성분들이 12.6%이다.
원자 쪼개기
원자(atom)는 ‘나눌 수 없는(indivisible)’이란 뜻을 가진 그리스어로부터 만들어졌으며 19세기까지 사람들은 원자란 속이 꽉 차 있는 딱딱한 공과 같은 것이라고 생각하였다. 그러나 1911년에 영국의 물리학자 어니스트 러더퍼드(E. Rutherford)가 원자의 속이 거의 텅 비어있다는 것을 발견하였다. 그가 얻은 원자의 영상에 의하면 원자의 중심부에는 원자핵이라는 무거운 알갱이가 있고 거기에서 훨씬 멀리 떨어진 곳에 전자들이 있었다.
헬륨 원자 <출처: wiki>
원자핵의 크기는 약 10-13 cm이고 전자는 핵으로부터 약 10-8 cm 떨어져 있다. 가령 원자핵을 태양의 크기로 확대한다면 전자는 태양계를 벗어난 먼 곳에서 돌고 있는 정도라고 과학자들은 말한다. 또한 전자는 원자핵 주위를 도는 공전을 하면서 자전도 하고 있다. 그리고 하나의 원자에 전자들이 위치하는 전자껍질을 여러 층 가지고 있는 원자들이 많이 있다. 이러한 상황은 마치 태양 주위를 규칙적으로 공전하면서 자전을 하고 있는 화성이나 금성 그리고 지구 등과 같은 행성과도 비슷한 모습을 띠고 있다. 물체를 이루는 구성입자인 분자의 하위 성분에 해당하는 원자가 이처럼 정교하고 질서 있게 설계되고 만들어진 것을 볼 때 너무도 놀랍다.
지구상에 존재하는 생물과 무생물 등의 모든 물질의 원자 수준에서의 구성성분은 주기율표에 나와 있는 92개의 원소들이다. 이 주기율표는 1872년 소련의 과학자 멘델레프(Dimitri Mendeleyev; 1834～1907)에 의해 처음 만들어졌는데 원자번호에 따라 원소의 성질이 규칙적으로 변한다는 것을 보여주고 있다.
주기율표에서 볼 수 있듯이 원자들이 아무렇게나 불규칙적으로 만들어지거나 생겨난 것이 아니라, 누군가에 의해 아주 정교하고 질서있게 설계되고 의도적으로 만들어졌다는 것을 알 수 있다. 멘델레프 등의 과학자들은 이 원자들을 만든 사람이 아니고 원자들의 규칙적인 성질을 발견한 사람들이다. 이 원자들을 정교하게 설계하고 만드셨으며, 이 원자들을 정교하게 배열하여 분자를 만들고, 분자를 정교하게 배열하여 생물과 무생물체들을 만드신 창조주 하나님의 놀라운 솜씨를 보게 된다.
