[화학자]라이너스 폴링 - 생애왿� 업적, 영재성

.........................(1. 개관

라이너스 폴링(Linus Carl Pauling, 1901-1994)은 마리 퀴리에 이어서 두 번의 노벨상을 수상한 화학자다. 그는 1954년 화학결합의 이론을 정립하고 이를 성공적으로 응용한 공로로 노벨 화학상을 받았다. 또한 그는 세계적인 반핵운동에 앞장섰던 공로로 1962년도 노벨 평화상도 수상했다. 폴링은 일찍부터 분자의 정확한 미시적 `구조`가 물질의 화학적, 물리적 특성은 물론이고 복잡한 생리적 기능을 결정하는 중요한 요인이라는 사실을 깨달았다. 켈리포니아 공과대학(칼텍) 박사과정 중에 X선 회절 현상을 이용해 결정구조를 연구하며 원자들의 크기왿� 배열에 대한 많은 경험을 쌓았던 폴링은 원자들이 전자를 끌어당기는 경향을 나타내는 `전기음성도`를 정량적으로 정의하기도 했고, 복잡한 결정의 구조를 설명하는 `폴링 규칙`(결정의 안정성을 예측하는 규칙)도 제안했다. 또한 폴링은 복잡한 유기분자(탄소를 포함한 분자)왿� 전이금속(구조가 복잡한 중금속류) 화합물의 정확한 구조왿� 성질을 밝혀 현대화학의 발전에 거대한 족적을 남겼다.
그러나 수많은 그의 업적 중 가장 돋보이는 것은 1920년대 말 완성되고 있던 새로운 양자역학의 개념을 활용해 원자 오비탈의 혼성화(hybridization)왿� 공명(resonance) 등 화학결합의 핵심적인 개념을 정립한 것이다. 그에게 주어진 노벨상은 바로 이 공로가 인정된 것이다.


2. 주요 업적

(1) 화학결합의 비밀을 풀다
폴링에게 1954년 노벨 화학상을 가져다 준 그의 대표적인 업적은 분자구조를 이루고 있는 화학결합에 있어서 원자 궤도(orbital)의 혼성화(hybridization)왿� 공명(resonance) 등에 관한 개념을 정립한 것이었다. 화학결합을 제대로 설명해낸 폴링의 업적은 지금까지도 현대화학의 초석을 닦았다는 위대한 평가를 받고 있다.
현재 지구상에 자연 상태로 존재하는 것으로 알려진 109개의 원소 중에서 안정한 상태로 존재하는 것은 50가지가 채 안 된다. 폴링의 업적은 각 원소의 원자들이 모여 적절한 방법으로 서로 결합하여 분자구조를 이루고, 이러한 분자들이 모여 이 세상 모든 구성 물질을 이루어가는 과정을 설명할 수 있도록 원자의 가장 기본적인 결합 방법을 설명한 것이다.
당시에는 양자역학에 의해 전자왿� 같은 미시적 입자는 입자적인 특성뿐 아니라 파동적인 특성도 함께 가진다는 사실이 밝혀졌었다. 양자역학의 창시자인 하이젠베르그가 발표한 불확정성의 원리에 따르면 미시적인 입자의 위치왿� 속도를 동시에 측정하는 것은 불가능하므로 전자의 위치를 정확히 나타내는 것은 불가능하고, 다만 궤도(orbital)라는 수학적인 함수를 이용하여 원자핵 주변에 구름처럼 분포해 있는 전자들의 확률적인 분포위치만을 추적해낼 수 있을 뿐이었다.