{{위키데이터 속성 추적}}
{{다른 뜻}}
{{원소 정보/수소}}
'''수소'''(水素, {{llang|en|Hydrogen|하이드러전}})는 [[주기율표]]의 가장 첫 번째(1족 1주기) [[화학 원소]]로, [[원소 기호]]는 '''H'''(←{{llang|la|Hydrogenium|히드로게니움}}), 원자 번호는 '''1'''이다. 표준 [[원자량]]은 1.008로, 질량 기준으로 우주의 75%를 구성하는 우주에서 가장 흔한 원소이기도 하다<ref>http://www.webelements.com/hydrogen/</ref>. 순물질은 실온에서 기체상태의 H<sub>2</sub>로 존재하며, 1족 원소 중에서 유일한 [[비금속]] 원소이다. [[동위원소]]로는 [[중수소]](<sup>2</sup>H)와 [[삼중수소]](<sup>3</sup>H)가 일반적으로 알려져 있으나 질량수 '''7'''까지의 수소 동위원소가 보고되었다. [[양성자]]이다.
[[파일:Emissions Spectra.webm|섬네일|수소 스펙트럼 테스트]]
수소(水素)라는 이름의 어원은 ‘물을 만들다’의 독일어 Wasserstoff에서 유래하였다. 영어로도 Hydrogen은 라틴어의 Hydro(물)와 [[비금속]] 원소의 접미사 -gen(만들다)이 합쳐진 뜻을 가지고 있다. 프랑스어 hydrogène 역시 [[앙투안 라부아지에]]가 1783년에 '[[물]]을 생성한다'의 의미로 명명하였다.

== 화학적 성질 ==
=== 족의 분류 ===
수소는 현재 주기율표에서 가장 바깥쪽 껍질에 전자를 하나 가진 리튬 위에 배열한다. 하지만 수소는 사실상 [[알칼리 금속]]들이 위치해있는 1족 원소치고는 화학적 성질이 [[할로젠]] 원소들과 여러면에서 더 비슷하기 때문에, [[국제 순수·응용 화학 연합|IUPAC]]에서는 수소를 17족으로 옮겨야 한다고 주장하기도 한다.
[[파일:Shuttle Main Engine Test Firing cropped edited and reduced.jpg|섬네일|왼쪽|[[우주 왕복선]]의 주 엔진은 수소와 산소를 이용하여 연소한다. 특히, 추진력이 최대일 때, 거의 보이지 않는 불꽃을 낸다.|alt=A black cup-like object hanging by its bottom with blue glow coming out of its opening.|171x171픽셀]]

=== 연소 ===
급격히 불에 타는 [[과민성]] 연료이다. 수소가 연소할 때에는 폭발음과 함께 무색의 불꽃을 내며 타는데, 이때 수소와 산소가 반응하여 물 분자가 형성된다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.usm.maine.edu/~newton/Chy251_253/Lectures/LewisStructures/Dihydrogen.html|title=Dihydrogen|work=O{{=}}CHem Directory|publisher=[[University of Southern Maine]]|archive-url=https://web.archive.org/web/20090213174645/http://usm.maine.edu/~newton/Chy251_253/Lectures/LewisStructures/Dihydrogen.html|archive-date=13 February 2009|access-date=6 April 2009|df=dmy-all}}</ref>

: {{chem2|2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l)}} (572&nbsp;kJ/2 mol = 286&nbsp;kJ/mol = 141.865 MJ/kg)<ref group="note">286&nbsp;kJ/mol: energy per mole of the combustible material (molecular hydrogen).</ref>

따라서 [[연소열]]은 −286&nbsp;kJ/mol이다.<ref>{{서적 인용|url=https://books.google.com/books?id=ugniowznToAC&pg=PA240|title=The Hydrogen Economy: Opportunities, Costs, Barriers, and R&D Needs|author=Committee on Alternatives and Strategies for Future Hydrogen Production and Use|date=2004|publisher=[[National Academies Press]]|page=240|isbn=978-0-309-09163-3|archive-url=https://web.archive.org/web/20210129015745/https://books.google.com/books?id=ugniowznToAC&pg=PA240|archive-date=29 January 2021|url-status=live|access-date=3 September 2020}}</ref>

수소 기체는 공기 중에서는 4~74%의 농도, [[염소 (원소)|염소]] 화합물에는 5~95%의 농도일 때 강한 폭발성을 띤다. 혼합물은 자연스레 불꽃, 열 또는 태양광에 의해 폭발하며, 자연발화 온도는 대략 500° C이다.<ref>{{서적 인용|url=http://books.google.com/?id=-CRRJBVv5d0C&pg=PA402|title=A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances|author=Patnaik, P|year=2007|publisher=Wiley-Interscience|page=402|isbn=0-471-71458-5}}</ref> 순수한 수소-산소 불꽃은 [[자외선]]과 맨눈으로는 거의 볼 수 없는 매우 밝은 빛을 방출한다. 때문에 수소 가스의 누출을 감지하기 위해서는 불꽃 감지기가 필요하다.

또한 수소는 공기보다 가볍기 때문에 비행선을 띄우는 데 적합한 재료로 사용되었지만, 1937년 연료 탱크에서 누출된 수소 가스가 폭발하여 발생한 [[힌덴부르크 참사]] 이후로 현재 많은 나라에서 [[풍선]]이나 [[비행선]]에 수소를 채우는 것을 법적으로 금지하고 있다.<ref>{{웹 인용|url=https://www.airships.net/hindenburg/disaster/myths/|title=Myths about the Hindenburg Crash|website=Airships.net|language=en-US|archive-url=https://web.archive.org/web/20210420055020/https://www.airships.net/hindenburg/disaster/myths/|archive-date=20 April 2021|url-status=live|access-date=29 March 2021}}</ref>

사건 당시 힌덴부르크 호에 탑승했던 승객중 3분의 2는 화재로부터 목숨을 건졌지만, 나머지는 비행선에서 추락하거나 연료가 점화되어 사망했다.<ref>{{웹 인용|url=http://americanhistory.about.com/od/hindenburg/a/hindenburg.htm|title=The Hindenburg Disaster|last=Kelly|first=M.|publisher=About.com:American history|accessdate=2009-08-08|archive-date=2013-01-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20130117002356/http://americanhistory.about.com/od/hindenburg/a/hindenburg.htm|url-status=}}</ref>

=== 산으로서의 작용 ===
단일 수소 원자가 전자 하나를 버리고 [[양이온]]([[양성자]])의 형태로 존재하면 [[금속]]을 부식시키는 등 [[산 (화학)|산성]] 용액의 특징을 나타내는 주요한 원인이 되기도 하며, 상온에서 [[염소 (원소)|염소]]나 [[플루오린]]과 반응하여 [[염화 수소]]나 [[플루오린화 수소]] 등의 부식성 기체를 형성한다.<ref>{{서적 인용|title=Handbook of Isotopes in the Cosmos: Hydrogen to Gallium|last=Clayton|first=D.D.|year=2003|publisher=[[Cambridge University Press]]|isbn=0-521-82381-1}}</ref>

== 동위원소 ==
수소에는 세 개의 자연에서 발견되는 동위원소(<sup>1</sup>H, <sup>2</sup>H, <sup>3</sup>H)가 있다. 다른 매우 불안정한 동위원소들은 실험실에서 합성된 적이 있으나(<sup>4</sup>H,<sup>5</sup>H,<sup>6</sup>H,<sup>7</sup>H),자연에서는 발견되지 않는다.<ref name="Gurov">{{저널 인용 | 성=Gurov | 이름=Yu. B. | 공저자=Aleshkin, D. V.; Behr, M. N.; Lapushkin, S. V.; Morokhov, P. V.; Pechkurov, V. A.; Poroshin, N. O.; Sandukovsky, V. G.; Tel'kushev, M. V.; Chernyshev, B. A.; Tschurenkova, T. D | 제목=Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei | 저널=Physics of Atomic Nuclei | 연도=2004 | volume=68 | issue=3 | 쪽=491–97 | doi=10.1134/1.1891200 | issn=1063-7788 }}</ref><ref name="Korsheninnikov">{{저널 인용 | 저자=Korsheninnikov, A. A. et al. | 제목=Experimental Evidence for the Existence of <sup>7</sup>H and for a Specific Structure of <sup>8</sup>He | 저널=Physical Review Letters | 연도=2003 | volume=90 | issue=8 | 쪽=082501 | doi=10.1103/PhysRevLett.90.082501 }}</ref>

<sup>1</sup>H는 자연에서 발견되는 수소 중 99.98%를 차지하는 가장 흔한 동위원소로 [[원자핵]]이 [[양성자]] 단 하나로 이루어져 있어 [[경수소]]라는 형식적 이름을 가지나 이 이름은 잘 사용되지 않는다.<ref>{{저널 인용 | 성=Urey | 이름=Harold C. | 공저자=Brickwedde, F. G.; Murphy, G. M. | 제목=Names for the Hydrogen Isotopes | 저널=Science | 연도=1933 | volume=78 | issue=2035 | 쪽=602–603 | url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/citation/78/2035/602 | 확인날짜=2008-02-20 | doi=10.1126/science.78.2035.602 | pmid=17797765 }}</ref> 중수소와 구분하기 위해 Protium이라는 이름으로 불리기도 한다.

<sup>2</sup>H는 다른 안정한 동위원소로 [[중수소]]라고 불리며, 원자핵이 양성자 하나와 [[중성자]] 하나로 이루어져 있다. 모든 중수소는 [[대폭발]] 때 생겨나 지금까지 남아 있는 것으로 여겨진다. 중수소는 방사성을 띠지 않으며 독성 위험도 크지 않다. 중수소와 그 화합물은 화학 실험에서 방사능을 띠지 않는 표지나 <sup>1</sup>H-NMR 분광법의 용매로 사용되며<ref>{{저널 인용 | 성=Oda | 이름=Y | 공저자=Nakamura, H.; Yamazaki, T.; Nagayama, K.; Yoshida, M.; Kanaya, S.; Ikehara, M. | 제목=1H NMR studies of deuterated ribonuclease HI selectively labeled with protonated amino acids | 저널=저널 of Biomolecular NMR | 연도=1992 | volume=2 | issue=2 | 쪽=137–47 | url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pubmed&uid=1330130&cmd=showdetailview&indexed=google | 확인날짜=2008-02-12 | doi = 10.1007/BF01875525 <!--Retrieved from CrossRef by DOI bot-->}}</ref>, 상업적 [[핵융합]]의 잠재적 연료이다.<ref>{{뉴스 인용 | 성=Broad | 이름=William J. | 날짜=November 11, 1991 | 제목=Breakthrough in Nuclear Fusion Offers Hope for Power of Future | work=The New York Times | url=http://query.nytimes.com/gst/full쪽.html?res=9D0CE4D81030F932A25752C1A967958260&sec=&spon=&쪽wanted=all | 확인날짜=2008-02-12 }}{{깨진 링크|url=http://query.nytimes.com/gst/full%EC%AA%BD.html?res=9D0CE4D81030F932A25752C1A967958260&sec=&spon=&%EC%AA%BDwanted=all }}</ref>

특히 중수소가 많이 포함된 물을 [[중수]]라고 부르며, 중성자 감속재나 원자로 용매로 사용된다.

<sup>3</sup>H는 [[삼중수소]]라고 불리며, 원자핵이 양성자 하나와 중성자 두 개로 이루어져 있다. 삼중수소는 방사성을 띠어 12.32년의 반감기를 갖는 베타 붕괴를 통해 <sup>3</sup>He로 붕괴된다. 적은 양의 삼중수소가 [[우주선 (물리)|우주선]]과 대기의 상호작용으로 생겨나 자연에 존재한다. 삼중수소는 핵무기 실험에서 방출되기도 한다.<ref>{{웹 인용| 저자=Staff | date=November 15, 2007| url=http://www.epa.gov/rpdweb00/radionuclides/tritium.html| publisher=U.S. Environmental Protection Agency| 제목=Tritium | 확인날짜=2008-02-12 }}</ref> 삼중수소는 핵융합 반응에 사용되거나<ref>{{웹 인용| 성 = Nave| 이름 = C. R. | 제목 = Deuterium-Tritium Fusion| work = HyperPhysics| publisher = Georgia State University| 연도 = 2006| url = http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/nucene/fusion.html| 확인날짜 = 2008-03-08 }}</ref> 동위원소 지구화학에서 추적자로 사용된다.<ref>{{저널 인용| 이름 = Carol| 성 = Kendall| 이름2 = Eric| 성2 = Caldwell| 제목 = Fundamentals of Isotope Geochemistry| publisher = US Geological Survey| 연도 = 1998| url = http://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/isopubs/itchch2.html#2.5.1| 확인날짜 = 2008-03-08 }}</ref>

수소는 각 동위원소의 다른 이름이 흔히 사용되는 유일한 원소이다. D와 T라는 표기가 <sup>2</sup>H와 <sup>3</sup>H 대신 중수소와 삼중수소를 나타내는 데 사용한다.<ref>{{웹 인용| 성=Krogt | 이름=Peter van der | date=2005-05-05 | url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=H | publisher=Elementymology & Elements Multidict | 제목=Hydrogen | 확인날짜=2008-02-20 }}</ref> 여전히 <sup>2</sup>H, <sup>3</sup>H를 권장하지만 IUPAC도 D와 T를 인정하고 있다<ref>§ IR-3.3.2, [http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract04/connelly_310804.html Provisional Recommendations] {{웨이백|url=http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract04/connelly_310804.html |date=20061027174015 }}, Nomenclature of Inorganic Chemistry, Chemical Nomenclature and Structure Representation Division, IUPAC. Accessed on line 2007년 10월 3일.</ref> 방사능의 초기 연구에서 많은 방사성 동위원소가 이름 지어졌으나 수소 이외에는 더 이상 사용하지 않는다.

== 역사 ==
=== 발견과 사용 ===
16세기의 연금술사 [[파라켈수스]]는 금속이 산에 녹을 때 어떤 기체가 발생한다는 사실을 발견했으나, 그 기체에 대해 더 깊이 있는 탐구를 하지는 않았다. 그 당시에는 수소가 [[일산화탄소]]와 같은 다른 [[가연성]] 기체와 혼동되었으나, 1766년 [[헨리 캐번디시]]는 수소가 다른 가연성 기체와 다르다는 것을 증명한다. 1776년 [[월타이어]]는 수소가 [[연소]]할 때 물을 만든다는 것을 발견하고, 몇 년 후 [[앙투안 라부아지에]]는 이 기체를 수소라고 명명하였다.

수소 기체는 [[파라셀수스]]가 금속과 강산을 섞어 처음 만들었다.<ref>{{서적 인용|제목=The Encyclopedia of the Chemical Elements|성=Andrews|이름=A. C.|출판사=Reinhold Book Corporation|location=New York|연도=1968|page=272|editor=Clifford A. Hampel|장=Oxygen|id=LCCN 68-29938 }}</ref> 그는 이 화학 반응으로 만들어지는 가연성 기체가 새로운 화학 원소임을 알지 못했다. 1671년, [[로버트 보일]]이 수소 기체가 발생하는 반응인 철가루와 묽은 산 용액 간의 반응을 재발견하고 기술하였다.<ref>{{웹 인용|
 | 이름=Mark | 성=Winter | 연도=2007
 | url=http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html
 | 제목=Hydrogen: historical information
 | 출판사=WebElements Ltd
 | 확인날짜=2008-02-05 }}</ref>

수소 기체를 개별적인 물질로 처음 인식한 것은 [[헨리 캐번디시]]였다. 그는 1766년 금속-산 반응에서 나오는 기체를 “인화성 공기”로 확인했고,1781년에는 그 기체를 연소시키면 물이 생김을 발견했다. 헨리 캐번디시는 보통 수소의 발견자로 인정받는다.<ref name="Nostrand1">{{백과사전 인용| 제목 = Hydrogen| 백과사전 = Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry| pages = 797–799| 출판사 = Wylie-Interscience| 연도 = 2005| isbn = 0-471-61525-0| 확인날짜 = 2008-03-21 }}</ref><ref name="nbb1">{{서적 인용| 성 = Emsley| 이름 = John| 제목 = Nature's Building Blocks| 출판사 = Oxford University Press| 연도 = 2001| location = Oxford| pages = 183–191| isbn = 0-19-850341-5 }}</ref> 그 뒤 1783년에 [[앙투안 라부아지에]]가 [[피에르시몽 라플라스]]와 함께 수소가 연소되면 물이 생긴다는 캐번디시의 발견을 재현한 뒤 원소에 수소라는 이름을 붙였다.<ref name="nbb1"/>

수소는 [[제임스 듀어]]에 의해 재생식 냉각법과 그의 발명품인 진공 보온병을 이용해 1898년 처음 액화되었다.<ref name="nbb1"/> 그는 그 다음 해에 고체 수소도 만들었다.<ref name="nbb1"/>

[[중수소]]는 [[해럴드 유리]]가 1931년 12월에 발견했고, [[삼중수소]]는 [[어니스트 러더퍼드]], [[마크 올리펀트]], [[파울 하르텍]]이 1934년 만들었다.<ref name="Nostrand1"/> 물 분자에서 보통 수소의 자리가 중수소로 대체된 [[중수]]는 1932년 헤롤드 유리의 그룹이 발견하였다.<ref name="nbb1"/> [[에드워드 클라크|에드워드 다니엘 클라크]]는 1819년에 수소 기체 취관을 발명했다. 1823년에는 되베라이너 등과 석회광이 발명되었다.<ref name="nbb1"/>

수소 충전 풍선은 [[자크 알렉상드르 세사르 샤를]]이 1783년에 처음 발명하였다.<ref name="nbb1"/> 앙리 지파르가 수소를 이용해 뜨는 비행선을 1852년에 발명하면서 수소가 항공 교통 수단이 공중에 뜨는 수단을 제공하기 시작했다.<ref name="nbb1"/> 그 뒤 독일의 [[페르디난트 폰 체펠린]] 백작이 수소를 충전하여 공중에 뜨는 경식 비행선의 아이디어를 발전시켰다. 이 비행선은 나중에 [[체펠린 비행선]]으로 불리게 되었으며, 1900년에 처음 비행했고, 1910년에는 규칙적으로 비행하게 되었다. 1914년 8월에 [[제1차 세계 대전]]이 발발할 때까지 체펠린 비행선은 중대한 사고 없이 3만5천 명의 탑승객을 운반했다. 전쟁 도중에 수소로 뜨는 비행선들은 관찰대나 폭격기로 이용되었다.

첫 무착륙 대서양 횡단은 1919년 영국 비행선 R34가 이루었다. 정기적인 여객 서비스가 1920년대에 재개되었고 미국에서의 [[헬륨]]의 발견은 비행선에 더 큰 안전성을 보장했으나 미국 정부는 비행선에 사용할 목적으로 쓰이는 헬륨을 파는 것을 거부했다. 그래서 [[LZ 129 힌덴부르크]]에는 수소가 사용되었고 힌덴부르크는 1937년 5월 6일에 비행 도중의 화재로 파괴되었다.<ref name="nbb1"/> 이 사고는 라디오로 생방송되었다. 새어나온 수소에 불이 붙어 화재가 발생했다고 여겨졌으나, 수사 결과 알루미늄 섬유의 정전기 때문에 불이 났다고 밝혔다. 하지만 수소의 비행선에의 사용은 이 사건으로 막을 내렸다. 현재 비행선에는 거의 헬륨을 사용하고 있다.

니켈-수소 전지는 1977년 미 해군의 NTS-2에 처음 사용되었고,<ref>{{웹 인용 |url=http://www.aiaa.org/content.cfm?pageid=406&gTable=japaperimportPre97&gID=57704 |제목=NTS-2 Nickel-Hydrogen Battery Performance 31 |출판사=Aiaa.org |날짜= |확인날짜=2009-08-10 |보존url=https://web.archive.org/web/20090810200734/http://www.aiaa.org/content.cfm?pageid=406&gTable=japaperimportPre97&gID=57704 |보존날짜=2009-08-10 |url-status=dead }}</ref> [[국제 우주 정거장]]<ref>{{웹 인용 |url=http://gltrs.grc.nasa.gov/cgi-bin/GLTRS/browse.pl?2002/TM-2002-211803.html |제목=Validation of International Space Station electrical performance model viaon-orbit telemetry |출판사=Gltrs.grc.nasa.gov |날짜=2002-08-02 |확인날짜=2009-04-06 |보존url=https://web.archive.org/web/20090218035344/http://gltrs.grc.nasa.gov/cgi-bin/GLTRS/browse.pl?2002%2FTM-2002-211803.html |보존날짜=2009-02-18 |url-status=dead }}</ref>과 [[2001 마스 오디세이|마스 오디세이]]<ref>{{웹 인용|url=http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=/iel5/8043/22223/01035418.pdf?arnumber=1035418 |제목=A lightweight high reliability single battery power system for interplanetary spacecraft |출판사=Ieeexplore.ieee.org |날짜= |확인날짜=2009-04-06 }}</ref>, [[마스 글로벌 서베이어]]<ref>{{웹 인용|url=http://www.astronautix.com/craft/marveyor.htm |제목=Mars Global Surveyor |출판사=Astronautix.com |날짜= |확인날짜=2009-04-06 }}</ref> 에도 장착되었다. 수소는 공기보다 가벼워 한때 풍선속 공기로 활용되었지만 위험성이 알려지며 지금은 [[헬륨]]으로 대체되고 있지만 수소가 싸다는 이유로 일부 상인은 불법으로 풍선에 수소를 넣고 있는데 이는 아직까지도 논란과 파문이 되고 있다.

=== 양자 이론에서의 역할 ===
[[파일:Emission spectrum-H.png|500px|섬네일|가시광선 영역에서의 수소 방출 스펙트럼 선을 나타낸 그림이다. [[발머 계열]]에 속하는 네 개의 선을 볼 수 있다. 왼쪽부터 410 nm, 434 nm, 486 nm, 656 nm의 빛이 수소 방출 스펙트럼을 구성하고 있다.]]
양성자 하나와 전자 하나만으로 구성되는 비교적 간단한 [[원자]] 구조 때문에, 수소 원자와 수소 원자가 내는 스펙트럼은 원자 구조 이론의 발전에 중심이 되어 왔다.<ref>{{저널 인용
 | 성 = Crepeau
 | 이름 = Bob
 | 제목 = Niels Bohr: The Atomic Model
 | journal = Great Scientific Minds
 | 권 =
 | 호 =
 | pages =
 | 출판사 = Great Neck Publishing
 | 날짜 = 2006-01-01
 | url = http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=19632266&site=ehost-live
 | isbn = 1-4298-0723-7
 | 확인날짜 = 2008-04-13 }}</ref> 게다가 그에 따르는 수소 분자와 그 양이온 H<sub>2</sub><sup>+</sup>의 간단함은 [[화학 결합]]의 본질에 대해 더 완전히 이해할 수 있도록 해 주었다. 이 간단함으로 인해 수소 양이온과 수소 분자 양이온에 대해 [[슈뢰딩거 방정식]]의 완전해를 구할 수 있다.

뚜렷하게 관찰된 양자적 효과 중 하나는 [[양자역학]] 이론이 완전히 정립되기 반세기 이전에 이루어진 수소에 대한 맥스웰의 관찰이다. 맥스웰은 수소 분자의 [[비열용량]]이 상온에서는 [[이원자 분자]]의 비열용량 경향을 따르고 극저온으로 내려가면 [[단원자 분자]]의 비열용량 경향과 비슷해지는 설명할 수 없는 현상을 관찰했다. 양자역학에 따르면, 이 현상은 양자화된 회전 에너지 수준 사이의 차이가 수소의 낮은 질량 때문에 매우 커지기 때문이다. 이런 에너지 수준 간의 큰 차이가 낮은 온도에서 같은 양의 열 에너지가 회전 운동으로 바뀌는 것을 막는다. 한편 더 무거운 원자로 구성된 이원자 분자에서는 에너지 수준 간의 차이가 크지 않기 때문에 이런 효과가 나타나지 않는다.<ref name="Berman">{{저널 인용
 | 성=Berman | 이름=R. | 공저자=Cooke, A. H.; Hill, R. W.
 | 제목=Cryogenics | journal=Annual Review of Physical Chemistry
 | 연도=1956 | 권=7 | pages=1–20
 | doi=10.1146/annurev.pc.07.100156.000245 }}</ref>

== 생물학적 반응 ==
H<sub>2</sub>는 혐기성 생물이 하는 물질 대사의 결과물로써 [[수소화효소]]라고 부르는 [[철]] 혹은 [[니켈]]이 포함된 효소의 [[촉매]] 반응을 하는 [[미생물]]이 생성하기도 한다. 이 효소는 H<sub>2</sub>와 그 구성 물질인 두 개의 [[양성자]]와 두 개의 [[전자]] 간에 이루어지는 역[[산화·환원 반응]]을 촉진시킨다. 기체 수소는 [[피루브산]]이 발효 과정에 관여하면서 생성된 같은 양의 물질이 전달 도중에 변형되어 발생한다.<ref>{{서적 인용
|first=Richard|last=Cammack|url=http://books.google.com/?id=GTzajKoBoNwC&pg=PA202
|coauthors=Robson, R. L.|year=2001|pages=202–203
|title=Hydrogen as a Fuel: Learning from Nature
|publisher=Taylor & Francis Ltd
|isbn=0-415-24242-8}}</ref>

물은 [[전기 분해|전기분해]]시 양성자와 전자, [[산소]] 원자로 분리되며, [[광합성]]을 하는 모든 생명체의 [[명반응]] 과정에서 일어난다. 이런 생물들 중에는 [[엽록체]] 내의 특별한 수소화 효소가 작용하여 양성자와 전자가 기체 수소로 환원되도록 진화한 개체도 있다. 대표적으로 [[:en:Chlamydomonas reinhardtii|클라미도모나스 레인하드티]], [[남조류]]가 있다.<ref>{{저널 인용
|last=Kruse|first=O.
|coauthors=Rupprecht, J.; Bader, K.-P.; Thomas-Hall, S.; Schenk, P. M.; Finazzi, G.; Hankamer, B
|title=Improved photobiological H<sub>2</sub> production in engineered green algal cells
|journal=The Journal of Biological Chemistry
|year=2005|volume=280|issue=40|pages=34170–7
|doi=10.1074/jbc.M503840200
|pmid=16100118}}</ref> 산소가 존재하는 경우에도 효율적으로 H<sub>2</sub>를 합성하는 남조류의 수산화효소를 유전자적으로 변화시키기 위한 노력은 지금도 진행되고 있으며,<ref>{{웹 인용
|first=H. O.|last=Smith|coauthors=Xu, Q|year=2005
|url=http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf
|format=PDF
|title=IV.E.6 Hydrogen from Water in a Novel Recombinant Oxygen-Tolerant Cyanobacteria System
|work=FY2005 Progress Report
|publisher=United States Department of Energy
|accessdate=2008-02-05}}</ref> [[생물반응기]] 내의 유전자 조작 조류에 대한 연구도 진행되고 있다.<ref>{{뉴스 인용|last=Williams| first=Chris| title=Pond life: the future of energy| work=Science| publisher=The Register| date=2006-02-24| url=http://www.theregister.co.uk/2006/02/24/pond_scum_breakthrough/| accessdate=2008-03-24}}</ref>

== 안전과 주의사항 ==
수소는 공기와 혼합되었을 때 폭발과 함께 화재를 동반할 수 있다.<ref name=NASAH2>{{웹 인용
|author=William J. Brown et al.
|url=http://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/canceled/871916.pdf
|format=PDF
|year=1997
|title=Safety Standard for Hydrogen and Hydrogen Systems
|publisher=[[NASA]]
|accessdate=2008-02-05
|archive-date=2012-12-24
|archive-url=https://www.webcitation.org/6D9jcoJLZ?url=http://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/canceled/871916.pdf
}}</ref> 하지만, 수소는 원자번호 1번, 즉 공기보다 14배 가벼운 기체이기 때문에 공기중에 누출시에 매우 급속도로 확산되며, 점화 온도(약 500°C)가 높아 자연적 발화 자체가 극히 낮다.<ref>{{웹 인용|url=http://car.chosun.com/site/data/html_dir/2019/02/14/2019021480151.html|제목=수소전기차 넥쏘, 연료탱크가 폭발한다면..그래도 안전할까?|언어=ko|확인날짜=2019-04-30}}</ref><ref>{{웹 인용|url=http://h2korea.or.kr/|제목=수소융합얼라이언스추진단|언어=ko|확인날짜=2019-04-30}}</ref> [[액체 수소]] (영하 253도 이하에서 액체화)는 [[극저온유체|극저온 유체]]로써 기체수소에 비해 부피기준 1/800 수준이기 때문에 약 10배 이상의 수소효율성이 예상된다. 액체상태의 수소를 직접 피부와 접촉하면 [[동상]]에 걸릴 수 있으나<ref>{{웹 인용| title=Liquid Hydrogen MSDS| publisher=Praxair, Inc.| month=September| year=2004| url=http://www.hydrogenandfuelcellsafety.info/resources/mdss/Praxair-LH2.pdf| format=PDF| accessdate=2008-04-16| 보존url=https://web.archive.org/web/20080527233910/http://www.hydrogenandfuelcellsafety.info/resources/mdss/Praxair-LH2.pdf| 보존날짜=2008-05-27| url-status=dead}}</ref> 일반인이 직접 접촉하게 되는 경우는 매우 드물다. 수소는 또한 금속재료에 흡수되어 수취화(Hydrogen Embrittlement , 水素脆化)하는 특성이 있기 때문에, 어딘가 수소가 누출되면 수소 취성이 일어나거나,<ref>{{저널 인용| title='Bugs' and hydrogen embrittlement| journal=Science News| volume=128| issue=3| page=41| location=Washington, D.C.| date=1985-07-20|doi=10.2307/3970088| jstor=3970088}}</ref> 균열이 가거나, 심할 경우에는 폭발할 가능성도 있다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.twi.co.uk/content/oilgas_casedown29.html|title=Union Oil Amine Absorber Tower|last=Hayes|first=B.|publisher=TWI|language=영어|accessdate=2010-01-29|보존url=https://web.archive.org/web/20081120215355/http://www.twi.co.uk/content/oilgas_casedown29.html|보존날짜=2008-11-20|url-status=dead}}</ref> 외부 공기와 접촉하게 된 수소 기체는 산소 등이 존재할 경우 폭발할 수 있는데 이 때 일어난 화재의 경우 매우 뜨겁고, 거의 보이지도 않아 우연치 않게 화상을 입을 수도 있다.<ref>{{웹 인용| title=Hydrogen Safety| publisher=훔볼트 주립 대학교| url=http://www.schatzlab.org/education/h2safety.html| accessdate=2010-04-14| 보존url=https://web.archive.org/web/20110326001949/http://www.schatzlab.org/education/h2safety.html| 보존날짜=2011-03-26| url-status=dead}}</ref>

== 용도 ==

* [[수소화]]를 통해 [[암모니아]] 등의 화합물을 합성할 수 있다.<ref name="Smil_2004_Enriching">{{서적 인용|title=Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production|last1=Smil|first1=Vaclav|date=2004|edition=1st|publisher=MIT|location=Cambridge, MA|isbn=978-0-262-69313-4}}</ref>
*삼중수소는 금속 물질을 안정화시키는 물질로,비정형 실리콘과 비정형의 탄소의 깨진 ("dangling")결합의 안정화와 금속 적합성을 늘리는데 사용된다. 그리고 이것은 특정 경우에서 전자쌍을 주는 물질로서 다양한 산화 금속, (ZnO, SnO<sub>2</sub>, CdO, MgO, ZrO<sub>2</sub>, HfO<sub>2</sub>, La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, TiO<sub>2</sub>, SrTiO<sub>3</sub>, LaAlO<sub>3</sub>, SiO<sub>2</sub>, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, ZrSiO<sub>4</sub>, HfSiO<sub>4</sub>,SrZrO<sub>3</sub>)에게 전자쌍을 내어준다.<ref>{{저널 인용|title=Behavior of hydrogen in high dielectric constant oxide gate insulators|journal=Applied Physics Letters|last1=Peacock|first1=P. W.|last2=Robertson|first2=J.|date=2003|volume=83|issue=10|pages=2025–2027|bibcode=2003ApPhL..83.2025P|doi=10.1063/1.1609245}}</ref>

* 전기공업, 유리공업에 사용된다.
* 로켓, 잠수함 추진제에 사용된다.
* 제철소, 철 구조물, [[알루미늄]] 용접에 사용된다.
* [[태양열]] 발전기에 사용된다.
* [[자동차|수소연료자동차]]로도 사용된다.
* [[광섬유]], 조명공업에 사용된다.
* [[수소연료전지]]에 사용된다.
* 항공기 부품검사에 사용한다.
* [[핵무기]]에 사용된다.

== 같이 보기 ==
* [[중수소]]
* [[삼중수소]]
* [[수소 결합]]
* [[산 (화학)|산성물질]]
* [[수소 동위 원소]]
* [[수소폭탄]]
* [[LZ 129 힌덴부르크]]
* [[리튬-6]]
* [[헬륨]]

== 각주 ==
{{각주}}
; 내용주
<references group="note" />

== 외부 링크 ==
{{위키공용과 분류|Hydrogen}}
* {{네이버캐스트|3277}}
* {{언어링크|en}} [http://www.webelements.com/hydrogen/ 수소 - WebElements.com]

{{원소 주기율표}}
{{수소 화합물}}
{{전거 통제}}

[[분류:수소| ]]
[[분류:비금속]]
[[분류:화학 원소]]
[[분류:환원제]]
[[분류:냉매]]
[[분류:전형 원소]]