탄소 (C)
원자번호6번
2026년 4월 27일출제 횟수: 1정답률: 100%
🔬 과학 & 기술/화학
✏️편집자
이름이 라틴어로 '숯'을 뜻하며, 흑연·다이아몬드·풀러렌처럼 전혀 다른 성질을 가진 물질들이 모두 이 원소 하나로만 이루어져 있다.
탄소(Carbon, C)라는 이름은 라틴어 carbo(숯, 목탄)에서 왔다. 고대부터 숯과 다이아몬드 형태로 알려진 원소였으나 두 물질이 같은 원소라는 사실을 아무도 몰랐고, 1772년 프랑스 화학자 앙투안 라부아지에가 처음 밝혔다. 그는 숯과 다이아몬드를 각각 연소시켰을 때 둘 다 이산화탄소만 생성되고 물은 생기지 않는다는 결과를 근거로 제시했다.
탄소는 원자 배열 방식에 따라 전혀 다른 물질이 된다. 흑연은 원자들이 층층이 쌓인 평면 구조여서 층 사이가 쉽게 미끄러지므로 무르고 전기도 통한다. 다이아몬드는 원자 하나가 주변 4개와 단단히 결합한 3차원 그물 구조여서 자연에서 가장 단단한 물질이 되고 전기는 거의 통하지 않는다.
탄소 원자는 수소·산소·질소·황 등 다양한 원소와 결합해 유기화합물을 만든다. 탄소를 뼈대로 하는 이 화합물은 당·지방·단백질·DNA 등 생명체 몸을 구성하는 거의 모든 물질에 해당한다. 인체 질량의 약 18.5%가 탄소다.
탄소가 생명체 속을 순환한다는 사실은 연대 측정에도 활용된다. 탄소-14는 탄소의 방사성 동위원소로, 대기 상층에서 우주에서 쏟아지는 고에너지 입자(cosmic ray)가 질소와 충돌할 때 생성되며 생물은 살아 있는 동안 이를 지속적으로 흡수한다. 죽고 나면 새로운 탄소-14 유입이 끊기고 기존 탄소-14가 일정한 반감기(방사성 물질의 양이 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간)로 줄어든다. 탄소-14의 반감기는 5,730년이다. 이 원리를 이용해 탄소를 포함한 유기물의 연대를 약 4만 년 전까지 측정하는 방사성 탄소 연대 측정법이 1949년에 고안됐다.