이름과 기호만 외우려다 몇 번이고 포기했던 표, 다들 한 번쯤 있으실 텐데요. 주기율표 읽는 법을 원리로 알아두면 처음 보는 원소도 표의 위치만으로 성질을 어느 정도 짐작할 수 있습니다. 2026년 7월 기준으로, 표를 외우지 않고도 원소를 읽는 두 가지 규칙과 지금도 이어지는 새 원소 도전까지 정리했습니다.
오늘의 핵심 요약
- 가로줄(주기)은 전자껍질 수, 세로줄(족)은 원자가전자 수를 나타낸다
- 같은 족 원소는 바깥 전자 수가 같아 화학반응 방식이 비슷하다
- 118번(오가네손) 다음 자리인 119번 원소 합성 실험이 2026년에도 진행 중이다
주기율표는 어떻게 읽어야 하나요?
주기율표는 가로줄인 주기가 전자껍질 수를, 세로줄인 족이 원자가전자 배열을 나타내는 표입니다. 118개 원소를 아무렇게나 늘어놓은 게 아니라, 원자번호 순서로 배열하면 성질이 일정한 간격으로 되풀이되는 것을 그대로 표로 옮긴 것뿐이에요.
그래서 표의 위치만 알면 그 원소가 금속인지 비금속인지, 반응을 잘 하는 편인지 아닌지까지 어느 정도 감이 잡힙니다. 학교에서는 이 표를 통째로 암기하라고만 배워서 어렵게 느껴지지만, 사실 주기율표는 암기용 표가 아니라 규칙을 찾아 정리해 둔 지도에 가깝습니다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 주기(가로줄) 수 | 7개 (전자껍질 1~7) |
| 족(세로줄) 수 | 18개 (1족~18족, IUPAC 기준) |
| 공식 확정 원소 수 | 118개 (2016년 오가네손까지 명명 완료) |
| 지금 도전 중인 자리 | 119번 원소 합성 실험 진행 중 |
주기와 족은 어떻게 다른가요?
주기는 전자껍질의 수를, 족은 가장 바깥 껍질에 있는 원자가전자의 배열을 나타냅니다. 원자번호가 하나씩 늘어날 때마다 전자가 하나씩 늘어나는데, 전자는 아무 데나 채워지는 게 아니라 정해진 껍질 순서대로 채워집니다. 이렇게 원자 하나하나가 전자를 채워 가는 미시적인 규칙은 양자컴퓨터가 원자 단위 상태를 다루는 원리와도 맞닿아 있어, 원자 세계의 규칙성을 보여주는 대표적인 사례로 꼽힙니다.
껍질 하나가 다 채워지고 새 껍질에 전자가 처음 들어가는 순간, 표는 다음 줄(주기)로 넘어갑니다. 그래서 1주기는 전자껍질이 1개뿐인 수소·헬륨 두 개만 있고, 아래로 내려갈수록 껍질이 늘어나 원소 종류도 많아지는 것입니다.
반대로 족은 가로 방향이 아니라 세로 방향으로 흐르는 규칙입니다. 같은 열(족)에 있는 원소는 전자껍질 수는 달라도 가장 바깥 껍질에 놓인 원자가전자 수가 똑같습니다. 화학반응은 결국 이 바깥 전자들이 주고받는 일이라, 원자가전자 수가 같으면 반응 방식도 비슷하게 나타납니다.
위 그림은 1~4주기, 몇 개 족만 뽑아 전자껍질 수와 원자가전자 수가 표의 어느 방향과 연결되는지 보여줍니다. 가로로 갈수록 껍질 수, 세로로 갈수록 바깥 전자 배열이 기준이라는 점만 기억하면 표 전체를 외우지 않고도 위치를 읽을 수 있습니다.
전자는 어떤 순서로 채워지나요?
전자배치는 전자가 s, p, d, f라는 정해진 궤도 종류를 따라 순서대로 채워지는 규칙을 말합니다. 이 궤도 종류가 주기율표를 몇 개의 구역(블록)으로 나눕니다. 표의 왼쪽 1~2족은 s블록, 오른쪽 13~18족은 p블록입니다.
표 가운데가 옆으로 볼록 튀어나와 보이는 이유도 여기 있습니다. 3~12족에 자리한 전이금속들은 d궤도에 전자를 채우는 d블록이라, s블록과 p블록 사이를 메우며 표를 옆으로 넓힙니다. 그리고 표 맨 아래 따로 떨어진 두 줄(란타넘족·악티늄족)은 f궤도를 채우는 f블록으로, 원소 수가 너무 많아 표 폭을 줄이려고 아래로 따로 뺀 것뿐입니다.
위 그림처럼 색을 나눠 보면 표의 생김새가 왜 이런 모양인지 한눈에 들어옵니다. 왼쪽 얇은 두 줄(s블록)과 오른쪽 여섯 줄(p블록) 사이에 4주기부터 두툼한 d블록이 끼어들고, 맨 아래에는 f블록 두 줄이 따로 떨어져 있는 구조입니다.
| 블록 | 표에서의 위치 | 대표 원소 |
|---|---|---|
| s블록 | 왼쪽 1~2족 | 수소, 나트륨, 칼슘 |
| p블록 | 오른쪽 13~18족 | 탄소, 산소, 염소, 네온 |
| d블록 | 가운데 3~12족 | 철, 구리, 아연 등 전이금속 |
| f블록 | 표 아래 별도 두 줄 | 란타넘족·악티늄족(희토류 포함) |
같은 족 원소는 왜 성질이 비슷한가요?
같은 족 원소는 원자가전자 수가 똑같아서 화학반응을 일으키는 방식이 비슷하기 때문입니다. 리튬·나트륨·칼륨은 모두 바깥 껍질에 전자가 1개뿐이라, 그 전자 하나를 쉽게 내주고 반응해 버리는 성질을 공유합니다.
반대로 헬륨·네온·아르곤처럼 가장 바깥 껍질이 이미 전자로 꽉 찬 원소는 더 내주거나 받을 필요가 없어서 다른 물질과 거의 반응하지 않습니다. 흔히 “비활성기체”라고 부르는 이유도 여기 있습니다.
| 족 | 대표 원소 | 바깥 전자 수 | 공통 성질 |
|---|---|---|---|
| 1족 (알칼리금속) | 리튬·나트륨·칼륨 | 1개 | 무르고 반응성이 커서 물과도 격렬히 반응 |
| 17족 (할로겐) | 불소·염소·아이오딘 | 7개 | 전자 하나를 잘 받아들여 반응성이 크고 소독·표백에 활용 |
| 18족 (비활성기체) | 헬륨·네온·아르곤 | 8개(꽉 참) | 이미 안정돼 있어 다른 물질과 거의 반응하지 않음 |
이 표만 봐도 같은 세로줄 원소들이 왜 화학책에서 늘 묶여 설명되는지 이해할 수 있습니다. 표를 외우는 대신 “이 자리는 바깥 전자가 몇 개인가”만 따라가면 처음 보는 원소도 어느 정도 성질을 예측할 수 있습니다.
멘델레예프는 없는 원소까지 어떻게 예측했나요?
러시아 화학자 멘델레예프는 1869년 원소를 원자량 순서로 늘어놓다가, 규칙이 안 맞는 자리마다 과감히 빈칸을 남겨 두었습니다. 그러고는 그 빈칸에 들어갈 원소의 원자량과 성질을 표의 규칙만으로 미리 계산해 발표했습니다. 이런 물질의 성질을 다루는 과학적 접근은, 인류가 불을 다스리며 물질을 변형시키기 시작한 시점부터 이어져 온 오랜 탐구의 연장선이라 볼 수 있습니다.
당시로선 꽤 대담한 주장이었는데, 놀랍게도 몇 년 뒤 그 빈칸에 딱 들어맞는 원소들이 실제로 발견되면서 주기율표는 단순한 정리표가 아니라 예측력 있는 과학 도구로 인정받게 됩니다.
| 예측 당시 이름 | 실제 발견된 원소 | 발견 연도 |
|---|---|---|
| 에카-알루미늄 | 갈륨 | 1875년 |
| 에카-붕소 | 스칸듐 | 1879년 |
| 에카-규소 | 저마늄 | 1886년 |
세 원소 모두 멘델레예프가 예측한 밀도·녹는점과 실제 값이 거의 맞아떨어졌다고 알려져 있습니다. 표 안의 위치만으로 아직 보지도 못한 원소의 성질을 짐작했다는 점이, 지금 봐도 흥미로운 대목입니다.
표는 지금도 자라고 있나요? 119번 원소는 언제 나올까요?
네, 118번 오가네손 다음 자리인 119번 원소를 만들려는 실험이 지금도 진행 중입니다. 국제순수응용화학연합(IUPAC)이 공식 인정한 원소는 아직 118개뿐이라, 119번과 120번은 정식 이름도 없이 임시 이름(각각 우눈에늄·운비닐륨)으로만 불립니다.
러시아 두브나 합동원자핵연구소(JINR) 연구팀은 2026년 5월부터 119번 원소 합성 실험을 시작해 9~10월쯤 결과가 나올 것으로 예상된다고 밝혔고, 일본 이화학연구소(RIKEN)도 미국 오크리지국립연구소와 함께 같은 원소를 노리고 있습니다. 다만 합성에 성공했다는 신호가 나와도, 다른 연구팀이 재현하고 IUPAC이 검증하기까지는 보통 몇 년이 더 걸립니다.
위 연표는 최근 초중원소(원자번호가 아주 큰 원소)들이 어떻게 발견되고 이름을 얻었는지, 그리고 119번 원소 도전이 지금 어느 단계에 와 있는지 보여줍니다. 이런 원소는 자연에는 없고 가속기로 원자핵을 충돌시켜 아주 짧은 순간만 만들어 내는 방식이라, 발견부터 정식 승인까지 시간이 오래 걸립니다.
더 무거운 원소일수록 만들기도, 확인하기도 어려워지는 이유는 존재 시간 때문입니다. 이런 초중원소는 만들어지자마자 수천분의 1초, 짧게는 그보다 더 짧은 순간에 다른 원소로 붕괴해 버려서, 검출기가 그 찰나의 흔적을 붙잡아야만 존재를 확인할 수 있습니다. 그래서 같은 실험을 여러 번 반복해 신호가 우연이 아님을 통계적으로 보여야 학계가 인정합니다.
| 원소 | 상태 | 비고 |
|---|---|---|
| 113~118번 | 2016년 IUPAC 명명 완료 | 니호늄(113번)은 일본팀이 명명 |
| 119번(우눈에늄) | 2026년 합성 실험 진행 중 | JINR·RIKEN 등 복수 연구팀 경쟁 |
| 120번(운비닐륨) | 아직 시도 초기 단계 | 119번 확인 이후 본격화 전망 |
즉 지금 교과서에 나오는 118개짜리 표가 끝이 아니라, 8번째 줄(8주기)이 새로 열릴지 아직 연구 중인 상태입니다. 확정된 정설은 아니므로 “곧 119번이 나온다”고 단정하기보다는, 이 자리를 둘러싼 실험이 진행형이라는 정도로 이해하면 됩니다.
주기율표, 흔한 오해 바로잡기
가장 흔한 오해는 “표를 통째로 외워야 한다”는 생각입니다. 실제로 필요한 것은 암기가 아니라 위치 읽는 규칙(주기=껍질 수, 족=바깥 전자 수)이고, 이것만 알면 자잘한 원소 하나하나를 다 외우지 않아도 어느 정도 성질을 유추할 수 있습니다.
또 하나는 “원자번호가 클수록 원자량도 항상 크다”는 오해인데, 대체로는 맞지만 일부 구간에서는 예외가 있어서 표가 원자량이 아니라 원자번호(양성자 수) 순서로 다시 정리됐다는 사실도 함께 알아두면 좋습니다.
세 번째는 표 맨 아래 따로 떨어진 란타넘족·악티늄족 두 줄이 “표에서 빠진 원소”라는 오해입니다. 실제로는 6주기·7주기의 3족 자리에 그대로 이어져 있는데, 그 자리에 넣으면 표가 옆으로 지나치게 넓어져서 보기 편하게 아래로 떼어 놓은 것뿐입니다.
네 번째는 118개 원소가 모두 자연에서 발견된다는 오해입니다. 실제로는 20여 개 원소가 자연에는 거의 존재하지 않거나 극미량만 있어서, 가속기나 원자로로 인공적으로 만들어야만 확인할 수 있습니다. 113번 이후 초중원소는 전부 이렇게 인공적으로 합성된 원소입니다.
일상 속에서 원소는 어디에 숨어있나요?
몸속에서 가장 많은 비중을 차지하는 원소는 산소로, 질량 기준 약 3분의 2를 차지하고 그다음이 탄소·수소·질소입니다. 이 네 원소만으로 몸무게의 대부분이 채워진다는 사실이 새삼 낯설게 느껴질 수 있습니다.
스마트폰 안에도 주기율표가 그대로 들어 있습니다. 배터리에는 1족 원소인 리튬이, 화면 터치를 인식하는 투명 전극에는 인듐 같은 희귀 원소가 쓰입니다. 표에서 위치만 봐도 “가볍고 반응성이 큰 금속”이라는 리튬의 성질이 왜 배터리에 어울리는지 짐작할 수 있습니다.
앞서 살펴본 f블록(란타넘족)도 의외로 가까이 있습니다. 스마트폰 카메라 렌즈나 진동 모터의 소형 자석에는 네오디뮴 같은 란타넘족 원소, 이른바 희토류가 들어갑니다. 표 아래 따로 떨어져 있어 낯설어 보이지만, 실제로는 손안의 기기 곳곳에서 제 몫을 하고 있는 셈입니다.
위 그림처럼 생활 속 물건 하나하나를 뜯어보면 주기율표가 교과서 밖 이야기가 아니라는 것이 실감 납니다. 다음에 표를 보게 되면 “이 자리 원소는 내 주변 어디에 쓰이고 있을까”를 한 번 떠올려 보는 것도 재미있는 접근입니다.
자주 묻는 질문
주기율표에서 주기와 족은 무엇이 다른가요?
주기(가로줄)는 전자껍질 수를, 족(세로줄)은 가장 바깥 껍질의 원자가전자 배열을 나타냅니다. 같은 주기끼리는 껍질 수가 같고, 같은 족끼리는 바깥 전자 수가 같습니다.
같은 족 원소는 왜 성질이 비슷한가요?
화학반응은 대부분 가장 바깥 껍질의 전자가 주고받는 과정이라, 그 전자 수가 같은 같은 족 원소끼리는 반응 방식도 비슷하게 나타납니다.
주기율표 119번 원소는 언제 나오나요?
2026년 안에 합성 결과가 나올 수 있다는 전망이 있지만, 결과가 나와도 다른 연구팀의 재현과 IUPAC 검증까지 몇 년이 더 걸릴 수 있어 아직은 확정된 이야기가 아닙니다.
주기율표를 다 외워야 하나요?
그럴 필요는 없습니다. 주기(껍질 수)와 족(바깥 전자 수)이라는 두 가지 규칙만 이해하면, 표를 통째로 외우지 않고도 위치로 원소 성질을 짐작할 수 있습니다.
표 맨 아래 두 줄(란타넘족·악티늄족)은 왜 따로 떨어져 있나요?
표 전체 폭이 지나치게 넓어지는 것을 막으려고 6·7주기의 3족 자리에 있어야 할 원소들을 표 아래로 따로 떼어 놓은 것뿐입니다. 실제 자리는 그대로 6·7주기 3족입니다.
자연에 없는 원소는 몇 개나 되나요?
학자마다 기준이 조금씩 다르지만, 테크네튬·프로메튬과 93번(넵투늄) 이후 초우라늄 원소를 합쳐 20개 안팎이 자연에는 거의 없어 인공적으로 합성해야 확인되는 원소로 꼽힙니다.
정리
주기율표 읽는 법의 핵심은 결국 두 가지입니다. 가로(주기)는 전자껍질 수, 세로(족)는 바깥 전자 수라는 규칙만 붙잡고 있으면, 118개 원소를 다 외우지 않아도 표의 위치만으로 원소의 성질을 어느 정도 읽어낼 수 있습니다. 여기에 s·p·d·f 블록 구분까지 더하면 표 가운데가 볼록한 이유, 맨 아래 두 줄이 따로 빠져 있는 이유까지 자연스럽게 설명이 됩니다. 118번 다음 자리를 두고 지금도 실험이 이어지고 있으니, 이 표는 완성된 유물이 아니라 여전히 채워지는 중인 셈입니다.
참고 출처
국제순수응용화학연합(IUPAC) 공식 주기율표 안내 · Chemistry World, 119번·120번 원소 탐색 현황 보도
이 글은 과학 지식 전달을 목적으로 하는 정보 제공용 글입니다. 확정된 정설과 연구가 진행 중인 내용을 구분해 다뤘으며, 최신 연구 결과는 변경될 수 있어 원문(공식 출처) 확인을 권장합니다.