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한국의 매장문화재보호법에 따르면 화석은 '매장문화재'에 해당하기 때문에, 화석 산지에 드러나 있는 화석을 훼손하면 법적인 처벌을 받을 수 있다.
지질학(地質學)은 지구 및 기타 천체와 그것들을 구성하는 암석, 시간에 따라 이들이 변화하는 과정을 연구하는 자연과학의 한 분야이다. 현대 지질학은 수문학을 포함한 다른 모든 지구과학 분야와 상당 부분 중첩되며, 지구 시스템 과학 및 행성과학과 통합되어 있다.
지질학은 지표면과 지하의 지구 구조와 그 구조를 형성한 과정을 설명한다. 지질학자들은 암석의 생성 역사를 파악하기 위해 암석의 광물학적 구성을 연구한다. 지질학은 특정 위치에서 발견된 암석의 상대 연대를 결정하며, 지구화학(지질학의 한 분야)은 절대 연대를 결정한다. 지질학자들은 다양한 암석학적, 결정학적, 고생물학적 도구를 결합하여 지구 전체의 지질학적 역사를 연대순으로 기록할 수 있다. 이 중 한 측면은 지구의 나이를 증명하는 것이다. 지질학은 판 구조론, 생명체의 진화 역사, 지구의 과거 기후에 대한 증거를 제공한다.
지질학자들은 광범위하게 지구와 다른 지구형 행성의 특성과 과정을 연구한다. 지질학자들은 지구의 구조와 진화를 이해하기 위해 현장 조사, 암석 기술, 지구물리학적 기법, 화학 분석, 물리 실험, 수치 모델링 등 다양한 방법을 사용한다. 실용적인 측면에서 지질학은 광물 및 탄화수소 탐사와 개발, 수자원 평가, 자연재해 이해, 환경 문제 해결, 과거 기후 변화에 대한 통찰력 제공 등에 중요하다. 지질학은 주요 학문 분야이며, 지질공학의 중심이 되고 지질학에서 중요한 역할을 한다.
지질학적 물질.
대부분의 지질학적 데이터는 고체 지구 물질에 대한 연구에서 나온다. 운석과 다른 외계 천연 물질도 지질학적 방법으로 연구한다.
광물은 일정한 균질 화학 조성과 규칙적인 원자 배열을 가진 자연 발생적 원소 및 화합물이다.
각 광물은 고유한 물리적 특성을 가지고 있으며, 이를 판별하기 위한 다양한 검사법이 있다. 광물은 종종 이러한 검사를 통해 식별된다. 시료는 다음과 같은 항목에 대해 검사할 수 있다.
암석.
암석은 자연적으로 발생하는 고체 덩어리나 광물 또는 준광물의 집합체를 말한다. 지질학 연구의 대부분은 암석 연구와 관련이 있는데, 이는 암석이 지구 지질 역사의 대부분에 대한 주요 기록을 제공하기 때문이다. 암석에는 화성암, 퇴적암, 변성암의 세 가지 주요 유형이 있다. 암석 순환은 이들 사이의 관계를 보여준다(도표 참조).
암석이 용융체(마그마 또는 용암)로부터 고체화되거나 결정화될 때, 이를 화성암이라고 한다. 이 암석은 풍화되고 침식될 수 있으며, 그 후 재퇴적되어 퇴적암으로 고화될 수 있다. 퇴적암은 주로 사암, 셰일, 탄산염암, 증발암의 네 가지 범주로 나뉜다. 이러한 분류 그룹은 부분적으로 퇴적 입자의 크기(사암과 셰일)에 초점을 맞추고, 부분적으로는 광물학과 형성 과정(탄산화 작용과 증발)에 초점을 맞춘다. 화성암과 퇴적암은 열과 압력에 의해 변성암으로 변할 수 있는데, 이 과정에서 광물 함량이 변화하여 특징적인 구조가 형성된다. 세 가지 유형의 암석 모두 다시 녹을 수 있으며, 이 경우 새로운 마그마가 형성되어 다시 화성암으로 고체화될 수 있다. 석탄, 역청, 석유, 천연가스와 같은 유기물은 주로 유기물이 풍부한 퇴적암과 연관되어 있다.
세 가지 유형의 암석을 모두 연구하기 위해 지질학자들은 암석을 구성하는 광물과 질감 및 구조와 같은 기타 물리적 특성을 평가한다.
미고화 물질.
지질학자들은 기반암 위에 있는 미고화 물질(표층 퇴적물이라고 함)도 연구한다. 이 연구는 종종 제4기 지질학이라고 불리는데, 지질 역사상 가장 최근의 시기인 제4기에서 유래한 명칭이다.
마그마.
마그마는 모든 화성암의 원천이 되는 미고화 물질이다. 용융암의 활발한 흐름은 화산학에서 자세히 연구되며, 화성암석학은 화성암의 원래 용융 상태에서 최종 결정화에 이르기까지의 역사를 밝히는 것을 목표로 한다.
지구 전체 구조.
1960년대에 지구의 암석권이 지각과 상부 맨틀의 가장 윗부분인 단단한 부분을 포함하며, 이것이 여러 개의 지각판으로 나뉘어 소성 변형이 가능한 고체 상태의 상부 맨틀인 연약권 위를 이동한다는 사실이 발견되었다. 이 이론은 해저 확장과 전 세계적인 산맥 지형 및 지진 활동 분포 등 여러 종류의 관찰 결과를 통해 뒷받침된다.
지표면의 판 운동과 맨틀의 대류(즉, 유동성 있는 맨틀 암석의 느린 움직임에 의해 발생하는 열 전달) 사이에는 밀접한 연관성이 있다. 따라서 판의 해양 부분과 인접한 맨틀 대류 흐름은 항상 같은 방향으로 움직인다. 이는 해양 암석권이 사실상 대류하는 맨틀의 단단한 상부 열 경계층이기 때문이다. 지구 표면에서 움직이는 단단한 판과 대류하는 맨틀 사이의 이러한 결합을 판 구조론이라고 한다.
판 구조론의 발전은 고체 지구에 대한 많은 관찰 결과에 물리적 근거를 제공했다. 지질학적 특징의 긴 선형 지역들은 판 경계로 설명할 수 있다.
판 구조론은 대륙이 지질학적 시간 동안 지구 표면을 가로질러 이동한다는 알프레트 베게너의 대륙 이동설에 대한 메커니즘을 제공했다. 또한 지각 변형의 추진력과 구조 지질학 관찰을 위한 새로운 환경을 제공했다. 판 구조론의 힘은 이 모든 관찰 결과를 암석권이 대류하는 맨틀 위를 어떻게 이동하는지에 대한 단일 이론으로 결합할 수 있다는 점에 있다.
지구 구조.
지진학, 컴퓨터 모델링, 고온·고압에서의 광물학 및 결정학의 발전은 지구 내부의 구성과 구조에 대한 통찰력을 제공한다.
지진학자들은 지진파의 도달 시간을 이용하여 지구 내부를 영상화할 수 있다. 이 분야의 초기 발전은 액체 상태의 외핵(전단파가 전파될 수 없는 곳)과 밀도가 높은 고체 내핵의 존재를 보여주었다. 이러한 발전은 지구의 층상 모델 발전으로 이어졌는데, 이 모델에서는 맨 위에 암석권(지각 포함)이 있고, 그 아래에 맨틀(410 km와 660 km에서 지진파 불연속면으로 구분됨)이 있으며, 그 아래에 외핵과 내핵이 있다. 최근에는 지진학자들이 의사가 컴퓨터단층촬영으로 신체를 영상화하는 것과 같은 방식으로 지구 내부의 파동 속도에 대한 상세한 이미지를 만들 수 있게 되었다. 이러한 이미지들은 지구 내부에 대한 훨씬 더 상세한 관점을 제공하였고, 단순화된 층상 모델을 훨씬 더 역동적인 모델로 대체하였다.
광물학자들은 지진학과 모델링 연구에서 얻은 압력 및 온도 데이터를 지구의 원소 구성에 대한 지식과 함께 사용하여 실험 환경에서 이러한 조건을 재현하고 결정 구조 내의 변화를 측정할 수 있었다. 이러한 연구들은 맨틀에서 발생하는 주요 지진파 불연속면과 관련된 화학적 변화를 설명하고, 지구 내핵에서 예상되는 결정학적 구조를 보여준다.
지구의 지질학적 역사와 지질 시대 단위는 지구의 전체 역사를 포괄한다. 지질 시대의 시작점은 최초의 태양계 물질이 형성된 45억 6천 7백만 년 전과, 지구가 형성된 45억 4천만 년 전으로 구분된다. 지구의 형성 시점은 지질 시대 구분의 한 단위인 명왕누대의 시작을 의미한다. 지질 시대의 종점은 현재가 속한 홀로세로 이어진다.
암석(巖石) 또는 돌 또는 바위(큰 돌, rock)는 광물이나 조암 광물이 자연적으로 모여 이루어진 고체 덩어리이다. 지구의 지각은 대부분 암석으로 이루어져 있으며, 이 암석을 연구하는 학문을 암석학이라 한다.
암석은 생성 과정에 따라 화성암, 퇴적암, 변성암으로 분류된다. 암석은 만들어진 후에도 주변 환경이 달라지면 새로운 모양으로 변형될 수 있다.
화성암.
화성암은 화산활동에 의해 형성된 암석이다. 화산에서 분출한 용암이 화산 지표면에서 식어 형성된 화산암(분출암)과 지하에서 다른 암반 속으로 침투하여 형성된 심성암(관입암)으로 나뉜다.
퇴적암.
퇴적암은 풍화와 침식에 의해 기존의 암석에서 떨어져 나온 광물이나 조암광물 이 퇴적작용을 거쳐 암석으로 굳은 것을 말한다. 암석을 이루는 입자의 종류에 따라 이암, 사암, 역암 등으로 구분한다. 응회암과 같이 화산 쇄설물이 굳어 이루어진 암석도 퇴적암으로 분류한다.
변성암.
변성암은 화성암이나 퇴적암과 같은 암석이 높은 압력과 고열에 의해 구성물질이 변하여 형성되는 암석이다. 편마암, 대리석, 규암 등이 있다.
석회암(石灰岩, limestone)은 주로 탄산칼슘 성분으로 이루어진 퇴적암이다. 석회석(石灰石)이라고도 한다. 한국에서는 조선 누층군에서 다량 산출된다.
탄산칼슘으로 구성되어 있으며, 생성원인에 따라 유기적 퇴적암과 화학적 퇴적암으로 구별할 수 있다. 암석의 대부분은 방해석으로 되어있어 염산과 반응하면 이산화탄소를 발생시키고, 유기적 석회암은 탄산칼슘으로 몸의 껍질을 만드는 생물들의 사체로부터 만들어진다. 대표적인 생물로는 산호, 석회질조류, 석회질 플랑크톤 따위가 있다. 따라서 유기적 석회암에서는 많은 화석이 발견되는 경우가 있으며, 탄산칼슘이 과포화되어있는 환경에서는 침전에 의해 석회암이 형성되기도 한다. 대부분 회색이지만 흰색에서 검은색 사이의 모든 색이 나타난다. 조각하기 쉽기 때문에 건축용 석재로 많이 쓰이며, 광택이 별로 중요하지 않은 건축물의 기둥을 고정하는 아랫부분이나 벽을 만드는 데도 쓰인다.
대한민국의 석회암은 주로 옥천 습곡대에 분포하는 고생대 지층 조선 누층군 내의 석회암 지층인 풍촌 석회암층, 막동 석회암층, 두위봉층 중에서 산출된다. 고생대 석회암이 채굴되는 지역으로는 삼척시, 태백시, 영월군, 단양군 등이 있다. 한국의 경우에는 약 206억 톤이 매장(3000년 분이라고 한다.)되어 있어 시멘트를 만드는 데 많이 채광, 사용한다.
윷놀이(Yunnori or Yutnori)는 정월 초하루부터 대보름까지, 4개의 윷가락을 던지고 그 결과에 따라 말(馬)을 이동시켜 승부를 겨루는 전통놀이로, 나무로 윷을 만들어 여러 사람이 편을 갈라 즐기는 놀이이다.
네 개의 단면이 반달 모양인 가락을 던져서 말을 움직여 노는 한국의 민속놀이이며, 한자어로는 '척사' 또는 '척사희(擲柶戱)'라고 한다. 윷놀이는
놀이 방법은 윷판의 양쪽에 각각 말 4개씩을 놓고 윷을 교대로 던져 결승점(도착지점)을 4개 모두 먼저 통과시키는 편이 이긴다.
윷의 기원에 대해 성호 이익은 '고려의 유속'이라 했고, 육당 최남선은 '조선 특유 민속'이라 했으며, 단재 신채호는 '부여에 그 기원을 두었으며, 부여의 사출도 전통이 윷에 투영되었다'고 했다. 즉, 저가(猪加)가 돼지를 뜻하는 '도'에, 구가(狗加)가 개를 뜻하는 '개'에, 우가(牛加)가 소를 뜻하는 '윷'에, 마가(馬加)가 말을 뜻하는 '모'에 반영된 것이고 걸은 의문으로 남겨두었다.
고조선의 정치제도였던 5가(五加: 마가, 우가, 양가, 구가, 저가)를 보면 양이 포함되어 있는데 한자에 수놈의 양 결이라고 하고, 큰 양을 갈(羯)이라고 하니 여기에서 걸이 나온것으로 보인다. '돼지, 개, 양, 소, 말'등의 동물들이, 대략 몸집 크기 순이나 한걸음의 크기순이기도 하여 끗수와도 연관지어진다. 부여의 관직 이름에도, 가축이름에서 나왔으며 여섯 가축에는 '양'과 '낙타'도 포함돼 있다.
놀이 기구.
윷가락.
윷가락은 각 참가자가 던지는 소품이다. 단면이 반달 모양인 네개의 가락(막대기) 또는 콩알 반쪽을 사용한다. 현대에 와서는 놀이 상품으로서의 윷은 나무막대기가 일반적이며 콩알을 파는 경우는 흔치 않다. 가락 또는 알의 둥근 면을 '등'(또는 뒤)이라 부르고, 평평한 면을 '배'(또는 앞)라고 부른다. 등이 나온 결과를 '엎어졌다'라고 하고, 배가 나온 결과를 '까졌다'고 부른다.
윷은 '가락윷'이라고도 하는 '장작윷'과 밤톨처럼 작은 '밤윷'의 두 종류가 있다. 그러나 오늘날에는 시중에서 파는 것을 사서 즐기기도 한다. 장작윷은 길이 15~20cm, 지름 3~5cm로 4짝을 높이 던지며, 밤윷은 밤톨처럼 작은 4짝의 윷을 조그만 공기에 담아 흔들다가 던진다.
윷판.
윷판은 던져진 윷가락의 결과를 이용해서 말을 놓는 소품으로 말이 머물수 있는 정점과 이것들로 구성된 길이 표시되어 있다.
말.
말은 윷판 (또는 말판)에 표시되는 참가자의 위치한 상태를 가리키는 소품이며, 한 참가자당(또는 편)에 넉 동(4개)씩 주어지는 것이 일반적이다. 말은 전통적으로 나무를 깎아 만든 둥근 혹은 각진 토막이나 또는 작은 돌 따위를 사용하였으나
말은 던져진 윷의 결과에 따라서 윷셈과 말길을 따라 이동하게 된다. 말을 쓰는 것을 일러 "말코"를 쓴다고 하는데, "도"에서 시작(첫 발)해 한 바퀴를 돌아 "참먹이"로 돌아오는 것(이것을 "났다" 또는 "펐다"라고 부른다.) 이 놀이의 목적이다. 단, 중요한 것은 말이 참먹이를 통과해야 나는 것이며 참먹이에서 멈추면 난 것이 아니다. 상대편 말이 참먹이에서 멈췄다면 참먹이에서 잡을 수 있다.
놀이 규칙.
참가자가 여럿일 경우 팀(무리)를 만들어 놀이를 진행할 수도 있다. 참가자는 차례로 윷을 던지고 윷셈 규칙과 말길 규칙에 따라서 말을 윷판에 놓게 된다. 이때 말을 쓰는 경우의 수가 복수개가 존재하는 경우, 참가자는 그중에 (최선의) 하나를 택하게 된다. 모든 말이 먼저 시작점으로 돌아와 나오는 참가자가 놀이의 승자가 된다.
윷셈.
윷의 셈은 윷가락 중 평평한 면을 앞면 (또는 배) 이라고 하는데 이 앞면이 위로 향한 윷가락의 개수에 따라서 다섯 가지 혹은 여섯 가지로 다음의 표와 같이 나뉜다. 그림에서 'x'면이 등(뒷)면, 그렇지 않은 면이 배(앞)면을 표
하고 있다.
조선민주주의인민공화국에서는 2006년 김정일의 지시에 따라 뒤라고 표시된 도를 두 개 만들어서 사용한다. 두개가 다 표시된 것이 나올 경우 두 후도라고 한다.
말길(Road of the horse).
윷판에서 말이 갈 수 있는 길은 모두 네 가지(단, "뒷도"를 인정하는 경우 '도' 로 한 칸 나간 뒤, 뒷도로 단숨에 날밭으로 이동하는 최단 경로를 사용하는 규칙도 적용 가능)가 있다. 나온 윷과 그리고 말을 쓰기에 따라서 빨리 말이 날 수 있는 길이 있는가 하면(모서리에서는 무조건 사선으로 이동), 거북이 걸음으로 윷판을 한바퀴 돌아야 하는 길이 있다. 위의 그림에서 첫 번째 것은 가장 빠른 말길을 나타내고 있으며, 두 번째 그리고 세 번째 그림은 거리상 서로 같은 말길, 그리고 네 번째 그림은 가장 느린 말길을 나타내고 있다. 또, 말길은 계절에 비춰 첫 번째가 "동지", 두·세 번째를 "춘분/추분", 마지막 네 번째를 "하지"에 대한 표현으로 말하기도 한다.
한 번 더 던지기.
윷은 참가자들 사이에 차례로 '한 번'씩 던지게 되나, 다음의 경우 참가자는 윷을 한 번 더 던지는 기회를 갖는다. 한 번 더 또는 그 이상을 던져 나온 윷들은 모두 순서를 바꾸어 사용할 수 있다.
잡기와 업기.
뒷도에 따른 움직이기.
특별 규칙.
모서리에 걸렸을 경우 최단거리로 간다.
놀이의 특징.
던지기 기술 존재.
윷의 결과는 (뒷도를 제외하면) 모두 다섯 가지 (도, 개, 걸, 윷, 모) 경우의 수가 존재하고 따라서 확률을 이용한 놀이로 볼 수 있다. 그러나 육면체 주사위 놀이와 비교하면, 윷놀이는 윷을 던지는 방법에 따라서 불균일한 확률적 결과를 갖는다. 그 이유는 윷가락의 단면이 반달 모양 즉 반원 이어서, 평평한 면(배)이 위로 되는 확률과 둥근면(등)이 위로 되는 확률이 윷을 던지는 방법에 따라서 다르다.
윷가락의 단면이 반달 모양인 관계로, 모와 도, 그리고 뒷도처럼 많은 수의 윷가락이 등(뒤)이 나오는 경우를 위하여는, 윷가락이 구르는 형태의 던지는 기술이 필요하다. 반면에 걸과 윷처럼 대다수의 가락이 배(앞)으로 놓여야 하는 경우에는 윷가락이 바닥에서 구르지 않도록 윷을 던지는 기술이 바람직하다.
모의 확률을 높이기 위해 윷가락을 너무 굴릴 경우를 방지하기 위해서 윷 투척시 탄성(튀는 성질)을 높이기 위해서 바닥에 지푸라기 멍석이나 두꺼운 카펫을 사용하는 것이 좋다. 뿐만 아니라 망석, 담요, 카펫의 사용은 아파트 등지의 주거형태에서의 윷 투척시에 나는 소음 방지등에도 도움이 된다. 윷가락을 굴렸을 경우의 이점을 없애기 위해서, 윷가락이 망석(담요, 카펫) 밖을 나가면 그 결과를 셈하지 않는 방법등이 응용되기도 한다.
전략적 선택이 필요.
등을 꼽을 수 있다.
예를 들자면, 세 개의 말을 사용하는 경우, 하나의 말이 걸(처음에서부터 세 번째 떨어진 곳)의 위치에 있고, 윷의 결과가 걸이 나왔을 경우, 참가자는 기존에 걸의 위치에 있던 말을 걸을 이용 하여 세 칸 앞으로 이동 시킬 수도 있고, 새로운 말을 이용 해서 기존에 걸 위치에 있던 말과 합칠(이것을 '업는다'라고 부른다.) 수도 있다. 말을 업어 사용할 경우 업힌 말들은 동시에 이동 하는 까닭에 보다 신속한 말의 이동이 가능하지만, 한 번 잡히면 업힌 모든 말들이 몰살을 당하는 위험이 있어서 전략적인 선택이 필요하다.
윷을 던진 결과가 윷 또는 모의 경우, 참가자는 한번 더 윷가락을 던질 기회를 갖는다. 경기 규칙에 따라서 (1) 한번 더 던지기 전에 참가자는 말을 윷판에 이동시킬 수도 있고, 또는, (2) 한번 더 던진 후에 그 결과를 보고 말을 놓을 수도 있다. 한번 더 던진 결과 또 다시 윷 또는 모가 나오거나 도, 개 또는 걸로 다른 말을 잡으면 그 때까지 나온 값에 따라 말을 이동시키거나 또다시 한번 더 던진 후에 그 결과를 보고 나머지 말을 놓을 수 있다.
애매한 윷상태의 판단.
윷을 던진 후 애매하게 놓인 윷의 상태로 논란이 이는 경우가 있다. 전통 윷놀이 규칙에 따르면 애매하게 놓인 윷을 재차 던진다.
윷점.
동국세시기에 따르면, 섣달그믐날이나 새해 첫날에 윷을 던져 나온 패로 좋고 나쁨을 점쳐보는 놀이가 있었다고 한다. 윷의 가능한 조합은 도, 개, 걸, 윷, 모이지만 윷, 모는 같은 것으로 친다. 이에 따라 모두 64개의 점괘가 나오며, 각각의 경우에 따라 처신에 주의해야할 사항이나 그 해의 운수에 대한 풀이말이 정해져 있다.
인간 윷놀이.
윷놀이와 확률.
그러나 윷 자체가 정확히 반원이 아니기 때문에 각각이 나올 확률은 이와 일치하지 않는다. 즉, 평면이 위로 나오는 확률에 따라 도, 개, 걸, 윷, 모가 나올 확률이 달라진다.
수소폭탄(水素爆彈, ), 소위 수폭(水爆, )이란 일반 핵폭탄을 기폭제로 이용해 수소 핵융합을 일으켜 폭발력을 증가시킨 핵폭탄을 말한다. 열핵폭탄(熱核爆彈, ) 또는 핵융합 폭탄(核融合爆彈)이라고도 한다.
수소 폭탄의 아버지인 에드워드 텔러(Edward Teller; 1908-2003)는 1952년 스타니스와프 울람(Stanisław Marcin Ulam; 1909-1984)과 함께 텔러-울람 설계 디자인의 다단계 열핵폭탄을 개발하였다. 이는 1단계 핵폭발의 에너지를 2단계 핵폭발의 에너지로 증폭시키는 방식이다. 현재는 3단계 핵폭탄인 W88 핵탄두가 실전배치되어 있다.
최초의 수폭실험은 1952년 미국의 습식이, 1953년 소련의 건식이 성공하였으며, 실제로 폭파가 이루어진 수소 폭탄 중 가장 강력한 것은 1961년 소련의 차르 봄바이다.
모양과 배치.
둥근 원통형이나 회전 타원체 형태의 탄각 내의 둥근 측이나 윗 초점에 핵분열 장치, 즉 원자 폭탄이 놓여진다. 원통 부분 또는 다른 초점에는 외층에 탬퍼로서 우라늄-238 ( &lt;chem&gt;^{238}_U&lt;/chem&gt; ), 중간층에 핵융합 물질로서의 중수소화 리튬 , 중심에 추가적인 핵분열 반응원으로서의 플루토늄-239( &lt;chem&gt;^{238}_Pu&lt;/chem&gt;) 3층의 물질이 배치된다. 탄각은 방사선의 반사재로서 기능시키기 위해 베릴륨 (Be), 우라늄, 텅스텐 (W) 등이 사용되며, 특히 이 부분에 &lt;chem&gt;^{238}_U&lt;/chem&gt;나 우라늄235 ( &lt;chem&gt;^{235}_U&lt;/chem&gt; )를 두껍게 사용한 것이 3F 폭탄 라고 불리는, 더욱 발생 에너지를 높인 수소폭탄이다. 핵융합 부분과 탄각 사이에는 폴리스티렌 등이 채워진다.
1단계: 원자폭탄의 기폭과 핵분열에 의한 방사.
원자폭탄이 기폭되면 그 핵반응에 의해 방출된 강력한 X선과 감마선 , 중성자선이 직접 또는 탄각의 구면에 반사되어 다른 핵융합 부분에 조사된다. 조사된 X선은 핵융합 물질 주변의 스티렌 중합체 등을 순간적으로 플라즈마화시켜, 고온 고압이 되어 원통부의 중심에 위치하는 3층의 핵융합 장치를 압축한다. 우라늄 238이 촉진효과로 핵융합물질로서의 중수소화 리튬을 중심으로 압축한다. 중심부의 점화 플러그인 플루토늄 239도 압축되고, 239 Pu가 핵분열 반응을 개시함으로써 중심부에서도 중수소화 리튬을 압축한다.
2단계: 핵융합 반응 발생.
초고온·초고밀도로 압축된 중수소화 리튬은 이후 로슨 조건을 만족시켜 핵융합 반응을 일으킨다. 또한, 핵융합에 의해 방출된 고속 중성자가 우라늄 합금제의 탬퍼에 도달하고, 추가의 핵분열 반응도 발생한다. 이러한 반응은 핵폭발을 일으킨다. 핵융합 장치를 다단화함으로써, 핵출력의 확대를 도모할 수 있다.
핵반응물질.
핵융합 폭탄의 주요 에너지원이 되는 것은 중수소와 삼중수소이다. 중수소는 자연의 물속에 1/5000의 비율로 포함되어 있어 추출이 비교적 용이하며, 삼중수소의 원료가 되는 리튬도 입수가 용이하다. 수폭에서는, 우선 기폭약으로서의 원자폭탄에 의해 고온 고압의 환경을 만들고, 중성자에 의한 우라늄의 반응도 관여해, 중수소와 리튬의 혼합물의 핵융합을 이끄는 2단계의 방법을 취한다.
중수소와 함께 사용되는 리튬이 원자폭탄에서 발생하는 중성자에 의해 삼중수소로 핵종 변화하기 때문에, 중수소화 리튬을 사용한 수소폭탄에서는 삼중수소는 불필요하게 된다. 리튬의 원자핵에 중성자를 맞추면 헬륨-4( &lt;chem&gt;^4_HE&lt;/chem&gt; )와 삼중수소의 원자핵이 형성된다.
"깨끗한" 수소 폭탄.
수소 융합 반응에서는 분열 생성물과 같은 다량의 방사능이 발생되지 않으므로 수소 폭탄은 비교적 깨끗하다고 할 수 있지만 , 핵분열 과정에서 나오는 방사능 낙진이 존재하기 때문에 군에서는 전체 에너지의 50% 미만이 핵분열 반응에서 나올 때 "깨끗한" 수소폭탄이라고 말한다. 수소 폭탄의 주위를 우라늄-238로 싼 초우라늄 폭탄(3F 폭탄)은 수폭의 융합반응에서 발생하는 고속 중성자에 의해 보통은 비분열성인 우라늄-238로 분열반응을 일으키게 함으로써 보다 큰 폭발력과 함께 다량의 방사능을 발생하는 '더러운 수폭'이다.
원폭을 기폭제로 사용하지 않는 순수수폭 , 이른바 '깨끗한 수폭'의 연구가 1952년부터 미국에서 행해졌지만, 1992년 미국은 순수수폭의 개발을 사실상 포기하고 연구 데이터를 공개했다. 이는 기폭에 원폭을 사용하지 않기 때문에 핵분열반응에 의한 방사성 낙진이 생성되지 않고 잔류방사능이 현격히 줄어든다는 구조이다. 단, 기폭시의 핵반응으로 α, β, γ 및 중성자선 등의 방사선 , 핵융합이나 그 불타는 나머지에서 생긴 수소 등의 방사성동위체는 적지 않게 방출된다. 2015년부터 미국 로렌스 리버모어 국립연구소에 있는 실험시설 ' 국립점화시설 '에서 레이저에 의한 핵융합이, 또 러시아의 핵연구시설 알자머스 16 에서는 자장에 의한 핵융합( Z-핀치 방식 )이 각각 연구되고 있다.
개발 양상.
현재까지 공식적으로 수소폭탄의 폭발규모시험에 성공한 나라는 미국, 러시아(소련), 영국, 프랑스, 중국, 북한의 6개국으로 알려져있으며, 수소탄의 폭발 규모는 리히터 규모 6.1 이상에서 폭발력은 100kt 이상을 기준으로 하는 것으로 알려져있다.
작은 규모의 핵분열 폭탄(원자폭탄)에 의해 점화되는 수소폭탄이라는 아이디어는 엔리코 페르미(Enrico Fermi; 1901-1954)가 1941년 9월에 그의 동료인 에드워드 텔러(Edward Teller; 1908-2003)에게 처음 제안하였다. 에드워드 텔러는 이후 1942년 브릭스 위원회(Briggs committee)에서 근무하면서 맨해튼 계획에 참가한다. 제2차 세계 대전 중, 로스 앨러모스 과학연구소의 이론물리학부문에 소속되어 핵분열을 이용하는 핵폭탄에서 핵융합을 이용하는 핵폭탄(수소폭탄)으로의 발전이 당연한 수순이라고 강력히 주장한다. 이후 맨해튼 프로젝트에도 함께 참여했던 폴란드 출신의 수학자 스태니슬로 울람(Stanisław Marcin Ulam; 1909-1984)으로부터 원자폭탄의 핵분열 에너지를 핵융합의 기폭제로 쓸 수 있다는 구상을 들은 텔러는 전쟁 후에 수소폭탄의 개발에 박차를 가하였다. 결국 이른바 ‘텔러-울람’ 설계를 바탕으로 한 최초의 수소폭탄 아이비 마이크(Ivy Mike)가 완성되었고, 1952년 서태평양 마셜제도의 에네웨타크 환초에서 폭발 실험이 이루어졌다.
이후 이는 곧 대륙간 탄도 미사일과 잠수함 발사 탄도 미사일에 장착할 수 있는 소형 수소 폭탄의 개발로 옮겨 갔다. 1960년대까지 W47 탄두가 폴라리스 잠수함 발사 탄도 미사일에 배치되면서 메가톤급 탄두는 직경 18인치(0.46m), 무게 720파운드(330kg)로 작아졌고, 1970년대 중반에는 탄도 미사일에 10개 이상의 탄두를 장착할 수 있는 기술을 개발했다.
1949년에 안드레이 사하로프(Андре́й Са́харов; 1921-1989)와 비탈리 긴즈부르크(Вита́лий Ги́нзбург; 1916-2009)가 미국의 '텔러-울람' 설계와는 다른 구성의 '슬로이카'라는 소련 최초의 핵융합 설계를 개발하였고, 이는 핵분열성 물질과 삼중수소가 첨가된 중수소화 리튬 핵융합 연료를 번갈아 연료로 사용하였다. 이후 1953년에 사하로프와 야코프 젤도비치(Я́ков Зельдо́вич; 1914-1987)에 의해 핵분열 폭탄의 X선을 사용하여 핵융합 전에 2차 폭탄을 압축하는 기술이 개발되고, 텔러 울람 설계가 소련에도 알려지게 되며 2단계 수소 폭탄 개발이 완료되었다. 이는 1955년 11월에 1.6Mt(6.7PJ) 규모의 수소 폭탄인 "RDS-37" 발사 시험이 성공하면서 알려지게 되었다.
추가로 소련은 1961년 10월 50Mt(210PJ) 규모의 수소 폭탄인, 그것도 에너지의 약 97%를 핵융합 반응에서 끌어낸 차르 봄바를 터뜨리며 전 세계에서 가장 큰 핵무기를 개발하고 테스트한 국가가 되었다.
프랑스는 1968년부터 태평양의 사람이 살지 않는 프랑스령 환초에서 수소 폭탄 실험을 진행하였다. 첫번째 실험은 1968년 8월 24일 프랑스령 폴리네시아의 "Fangataufa" 환초에서 진행된 "카노푸스"실험으로, 프랑스 최초의 2단계 수소폭탄 실험이었다. 이는 520m(1,710ft)상공의 풍선에서 폭발했으며, 실험 결과 상당한 대기 오염을 불러일으켰다.
프랑스가 카노푸스 실험에서 2.6Mt(11PJ) 규모의 폭발을 일으켰다는 사실 외에는 프랑스의 텔러-울람 구조의 수소폭탄 개발에 대해 알려진 것이 거의 없다. 프랑스는 텔러-울람 구조 수소 폭탄의 초기 개발에 큰 어려움을 겪었지만 극복했으며, 결국 다른 주요 핵 강국과 동등한 수준의 핵무기를 보유하고 있는 것으로 알려져 있다.
북한은 2016년 1월 6일에 소형 수소폭탄을 시험했다고 주장하였으나, 북한의 첫 세번의 핵 실험(2006, 2009, 2013)은 다른 국가의 경우에 비해 상대적으로 적은 성과를 거뒀고, 수소폭탄에 관련된 실험으로 보지 않았다. 2013년 대한민국 국방부는 북한이 수소폭탄을 개발하려고 시도하고 있을 수 있으며, 시도할 수 있다고 추측했지만, 2016년 1월 실험 당시 규모 5.1의 지진만 감지되었고, 이는 2013년 6~9kt(25~38J) 규모의 원자폭탄 실험과 비슷한 규모였기 때문에 위 실험이 핵융합 실험이 아님을 암시한다.
2017년 9월 3일, 북한 언론은 수소폭탄 실험에서 "완벽한 성공"을 거두었다고 보도했고, 실제로 미국 지질조사국(USGS)에 따르면 당시 실험에 의한 폭발로 규모 6.3의 지진이 발생했으며 이는 북한이 이전에 실시한 핵실험보다 10배나 강력했기 때문에 이후 미국 정보공동체에서는 추정 규모를 300kt을 초과할 수도 있다는 내용의 분석을 발표했다.
덕수궁(德壽宮)은 서울 중구 정동(貞洞)에 있는 조선과 대한제국의 궁궐이다. 대한민국의 사적으로 지정되어 있다. 본래 이름은 경운궁(慶運宮)으로, 아관파천 이후 환궁하여 법궁으로 사용되다가 순종 즉위 후 궁의 이름을 현재의 덕수궁으로 변경하였다. 현재의 영역 외에 선원전, 홍원, 중명전 영역도 덕수궁의 영역으로 모두 이어져 있었으나, 일제강점기를 거치면서 축소되었다.
조선 초기 세조가 남편을 잃고 궁궐을 떠나는 맏며느리 수빈 한씨(인수대비)를 가엽게 여겨 개인 사저로 마련해주었고, 이후 한씨의 차남 자산군이 보위에 오르게 되어 궁궐에 들어가자 장남인 월산대군이 물려받았다. 임진왜란 이후 선조가 월산대군의 집을 임시로 왕의 거처로 쓰면서 궁이 되었다. 1608년 선조가 죽은 뒤 광해군이 이곳에서 즉위하였는데, 그해 완성된 창덕궁으로 떠나면서 경운궁이라는 궁호를 붙여주었다. 1623년에는 인조가 이곳에서 즉위하였다.
1897년(고종 34) 고종이 러시아 공사관에서 이 궁으로 거처를 옮기면서 비로소 궁궐다운 장대한 전각들을 갖추게 되었다. 1904년 큰 화재로 전각 대부분이 소실되었으나 이듬해에 다시 중건했으며, 1906년엔 대안문(大安門)이 수리된 뒤 대한문(大漢門)으로 개칭하게 됐다. 1907년(순종 1)엔 순종이 즉위 후 궁호가 경운궁에서 덕수궁으로 개명되었다. 일제강점기를 거치며 궁역이 대규모로 축소되고 전각들이 대부분 훼철되어 오늘날에 이르고 있다.
덕수(德壽)는 '덕이 높고 오래 산다'라는 뜻이다. 순종이 창덕궁으로 이어하며 아버지인 고종에게 장수를 빌며 내린 궁호이다. 상왕의 궁에 관례적으로 붙이던 이름이다. 같은 덕수궁은 아니지만, 같은 이름의 다른 덕수궁은 조선 초에도 있었다. 양위한 태조의 소어궁(所御宮)도 정종이 개성에 건립한 뒤 이름을 덕수궁이라 했다. 그 후 태종이 서울로 재환도하여 지금의 창경궁 부근에 태조의 궁을 세웠을 때에도 같은 이름인 덕수궁이라 하였다. 즉 고종과 마찬가지로 생전에 양위한 부왕의 궁에 덕수라는 이름을 붙인 것이다. 송나라에도 같은 이름의 궁이 있었다.
명칭 회복론.
2011년 4월 한 시민에 의해 "덕수궁의 본래 이름인 경운궁 명칭을 회복해야 한다."라는 민원이 제기되었다. 이에 따라 문화재청에서는 3차례 공청회를 개최하였는데, 원광대학교 이민원 교수 등은 덕수궁 명칭을 유지해야한다고 본 반면 명지대학교 홍순민 교수 등은 경운궁으로 환원할 것을 주장했다. 덕수궁 명칭 유지 측은 “100여 년 이상 사용되어 이미 사회적으로 정착된 명칭이므로 이를 바꿀 경우 사회적 경제적 비용이 커서 혼란을 초래할 수 있으므로 현행대로 유지하여야 한다.”는 입장을 보였으며, 경운궁 명칭 유지측은 경운궁이 “1611년부터 300여년 간 사용되어온 역사적인 명칭이며, 고종이 러시아 공사관으로 옮겨갔다가 경운궁으로 돌아와서 대한제국을 선포한 이후에는 대한제국 황실의 명실상부한 법궁이었으나, 1907년 궁궐명칭이 덕수궁으로 개칭된 것은 일본 제국주의의 압력에 의하여 고종이 황제위를 순종에게 양위한 뒤 이전 황제의 거처라는 의미를 갖는 것이므로 원 명칭으로 회복하여야 한다.”는 입장을 내세웠다.
최종적으로 문화재청은 2011년 12월 14일 오후 국립고궁박물관에서 열린 문화재위원회 사적분과 회의에서 덕수궁 명칭 변경 문제를 심의한 결과 경운궁으로 명칭을 변경해야 할 이유가 충분하지 못하고, 그에 대한 반대 의견도 많은 만큼 명칭 변경 안건 심의 자체를 '보류'하기로 했다고 밝혔다. 대신, 문화재위원회는 충분한 시간을 두고 덕수궁에 대한 광범위한 학술 연구 등을 거쳐 추후에 명칭 변경 재추진 여부를 결정하기로 했다.
현재의 덕수궁 자리에는 본래 1469년(예종 1년) 남이의 옥에 연루된 조영달(趙穎達)의 집이 있었다. 왕실은 조영달이 역모에 연루된 까닭에 그 집을 몰수하였고, 그로부터 1년 뒤인 1470년 성종이 즉위한 뒤 세종의 막내아들이자 적8남인 영응대군 이염(李琰)의 처(妻) 송씨에게 하사하였다. 이듬해 송씨가 이 집을 왕실에 바치자 이름을 연경궁(延慶宮)으로 지었다.
이듬해인 1472년(성종 3년) 12월에는 성종의 생부인 의경세자 이장(李暲)의 묘(廟)인 의묘(懿廟)를 연경궁 후원에 세우고, 의경세자의 장남으로 제사를 지낼 월산대군에게 연경궁을 하사하였다. 의경세자가 20세에 죽고 그의 부인이자 성종의 생모인 수빈 한씨(인수대비)가 왕대비가 되어 입궁한 까닭에 월산대군이 오롯이 연경궁을 소유하게 되었다. 1475년(성종 6년)에 의묘의 위패를 경복궁 안의 연은전(延恩殿)으로 옮기게 되어 연경궁은 월산대군의 집으로만 남았다.
행궁 시기.
월산대군이 사망한지 104년이 지난 1592년 임진왜란이 발발하고, 선조는 의주까지 몽진했다가 이듬해 10월 4일에 환궁한다. 한양 내 모든 궁궐이 소실된 까닭에 선조는 과거 월산대군의 집이었던 연경궁을 고치고 주변의 여러 가옥과 대지를 궁역으로 합친 뒤 임시 거처지인 시어소(時御所)로 사용하기 시작하였다. 이 때 정릉동에 있다 하여 정릉동(貞陵洞) 행궁 또는 정릉행궁이라 불렸다. 정릉행동과 소공동 부근은 왜장들이 한양을 점령했을 때 주둔했던 장소이기 때문에 임금이 오랫동안 거처하기에 부적합한 장소로 여겨졌기 때문에, 처음부터 다른 궁궐로의 환궁을 염두에 둔 임시거처로 사용한 것이었다.
이즈음 선조가 자식들에게 내탕(內帑)을 임시로 변통하여 나눠준 뒤 이 선례에 따라 궁방전(宮房田)을 나눠주었기 때문에, 왕실의 내탕을 마련하고 관리하는 기능을 하는 명례궁(明禮宮)이 설치된 것으로 본다. 명례궁은 석어당의 북쪽, 정간헌의 서쪽에 존재했다.
정릉행궁의 규모가 협소한 까닭에 선조는 창덕궁의 중건을 지시함과 동시에 주변의 민가를 매입하여 궁역에 포함시키도록 지시한다. 이 때 집 주인들에게 집값을 지불했고, 사인(士人)의 경우에는 관직을 제수했다. 선조는 이후 창덕궁이 완공되는 것을 보지 못하고 1608년 석어당에서 죽었다. 선조의 아들인 광해군도 정릉행궁 즉조당에서 즉위했다.
경운궁 시기.
1611년 11월 15일(광해군 3년 음력 10월 11일) 창덕궁으로 이거(移居)하면서 이 행궁을 경운궁(慶運宮)이라 이름 지으며 비로소 왕궁이 되었다. 원래는 흥경궁(興慶宮)으로 하고자 하였으나, 광해군이 “이것은 전대의 궁호이니 적절하지 않은 것 같다. 합당한 궁호를 여러 개 써서 아뢰라.”라고 하였으므로, 경운궁이라고 이름 지었다. 광해군은 창덕궁에 약 2개월간 거처하다가 대신들의 반대를 무릅쓰고 그해 음력 12월 경운궁으로 다시 돌아왔다.
광해군이 다시 창덕궁으로 이거 하게 된 것은 1615년 음력 4월이었으며, 창덕궁·창경궁 등의 중건은 크게 진척시키면서도 경운궁은 영건공사에서 제외되어 그저 현상유지를 하는 정도에 그쳤다. 1618년에는 그의 계모인 인목대비를 경운궁에 유폐하고 대비의 칭호를 폐지하였으며, 경운궁은 서궁(西宮)이라 칭하게 되었다. 이는 경운궁이 서쪽에 있었기 때문이다. 그리고 1620년에는 건축되었던 궐내아문(闕內衙門) 등을 허물고 그 재목과 기와를 내사(內司)로 옮기니 이 궁은 더욱 퇴락하게 되었다.
1623년 음력 3월 서인(西人) 이귀(李貴)·최명길(崔鳴吉) 등이 선조의 손자인 능양군(陵陽君)을 추대하고 인조반정을 일으켜 인목대비의 명으로 광해군을 폐하고 능양군이 인조로 등극한다. 인조는 경운궁 별당에 행차하여 인목대비를 만나 경운궁 즉조당(卽祚堂)에서 즉위식을 거행하였다. 그러나 인조는 이 궁에서 거처하지 않고 8일 후 인목대비와 함께 창덕궁으로 옮겨가고, 그해 음력 7월에는 선조가 침전으로 쓰던 즉조당과 석어당의 두 건물을 제외하고 30년간 궁역에 속해 있던 여러 가옥·대지를 본 주인에게 돌려주었다. 이로써 경운궁은 두 채의 건물만 남긴 채, 한적한 별궁 정도로 축소되었다.
그 후 영조는 1773년(영조 49년), 선조의 환도어거 180주년을 맞이하는 해의 2월 21일(음력 2월 1일) 세손(후의 정조)과 함께 경운궁의 즉조당에서 선조의 고생을 회상하면서 사배례(四拜禮)를 행하였다. 고종도 1876년(고종 13) 즉조당에서 전배(展拜)하였다. 1882년 조미 수호 통상 조약을 맺고 1883년 루시어스 푸트가 미국 공사로 파견됨에 따라 5월에 민계호의 집을 구입해 미국 공사관으로 삼았다. 영국은 1884년 조영 통상 조약을 맺고 공사를 파견하였으며, 미국의 선례를 따라 마찬가지로 정동에 영국공사관을 건설하였다. 러시아도 같은해 조로 수호 통상 조약을 맺어 공사를 파견하였는데, 역시 정동에 러시아공사관을 지었다. 외국인 공사를 따라 조선에 들어온 선교사들 역시 정동에 집을 마련했고, 배재학당 등 교육시설과 새문안교회 등 교회도 정동에 들어서기 시작했다. 이렇게 경운궁 주변 정동은 외국의 영향력이 강하게 스며들어 유럽인 정착지 또는 유럽인 정착지(European Quarter), 공사 거리(Legation Street) 등으로 불리기 시작했다.
아관파천과 법궁.
1895년 10월 명성황후가 경복궁에서 살해당하는 을미사변이 발생하자, 고종은 생명의 위협을 느낀다. 이에 친미파 및 친러파 관료들은 고종을 미국 공사관으로 옮기고자 호러스 그랜트 언더우드, 카를 베베르 등과 함께 춘생문 사건을 일으킨다. 그러나 어윤중이 주모자를 채포하고 처형함에 따라 춘생문 사건은 좌절된다. 이듬해인 1896년 2월 11일, 고종은 세자와 함께 몰래 빠져나와 러시아공사관으로 피신하는 아관파천을 벌인다. 실제로 1981년 발굴조사에 의하면 러시아 공사관의 종탑 밑에는 밀실(密室)과 비밀통로가 마련되어 있었고, 이것은 덕수궁까지 연결되었다고 한다.
이 때 당시 왕태후인 효정왕후와 왕태자비인 순명효황후는 경운궁으로 이어시킨다. 고종은 아관파천으로부터 며칠 지나지 않은 2월 16일에 경운궁의 수리를 명령하고, 5월에는 경운궁 대유재(大猷齋) 등에서 고무라 주타로를 만나는 등 경운궁에서 종종 외교활동을 하였다. 같은해 9월 4일에는 명성황후의 혼백과 시신은 경소전(景昭殿)으로, 포함해 경복궁 선원전에 있던 국왕의 어진들을 옮기며 진전(眞殿)을 경운궁의 별전으로 이봉(移奉)하였다.
1897년(건양 2) 2월 20일 고종은 아관파천을 멈추고 러시아 공사관에서 경운궁으로 이어한다. 고종이 이곳을 궁궐로 정한 이면에는 주위에 러시아·영국·미국 등 구미 강대국의 공사관이 있어 무슨 일이 생기면 즉시 보호를 요청하기 쉬운 곳이라는 고려도 있었던 것으로 본다. 그러나 이어의 뜻을 보인 것과는 달리, 경운궁은 광해군이 거주한 이후 제대로 된 궁의 기능을 하지 못하고, 오직 즉조당과 석어당만 남아있었다. 이에 1896년 고종의 지시로 개수되기 시작했다. 원래 경운궁의 정문은 인화문이었는데, 1896년 11월 19일에 민병석을 인화문현판서사관으로 임명하는 등 1896년 경운궁을 개수할 때 인화문을 개조한 것으로 추정된다. 인화문은 궁의 남쪽에 위치하여 정전인 중화전과 일직선상에 놓여 있었다. 중화전의 착공은 1901년에 이루어졌으며, 완공 전까지 고종은 즉조당의 편액을 태극전(泰極殿)으로 바꾸어 정전 대용으로 사용했다.
경운궁은 원래 법궁으로 사용된 적이 없는 까닭에 그 입지가 매우 좁았다. 따라서 조정은 경운궁 주변의 토지를 매입해 경운궁으로 편입시키고자 하였다. 그러나 이미 덕수궁에 영국 공사관, 미국 공사관, 독일 공사관이 인접해 있었기 때문에 영역을 넓히는데 어려움을 겪는다. 주변 선교사에게 연락을 취해 주택 매입의사를 밝히고 공사관의 협조를 구한 결과, 미국 공사관 주변의 선교사 주택을 매입하고 독일 공사관의 부분적 협조를 얻어내었다. 정동 여학당이 연지동으로 이전하며 선교사들도 연지동으로 많이 이사를 간 터라, 선교사 사택이 경운궁 확장영역에 포함될 수 있었다. 1899년에 호러스 그랜트 언더우드 사택을 제외한 영역을 구입해 수옥헌을 지었다. 외국인 선교사들의 토지 이외에도 조선인 민가를 매입하고 관공서를 합병시키는 방식으로도 영역을 넓힌다. 대표적으로 경운궁 북측의 세관기지와 수어청을 경운궁에 합병했다. 이런 까닭에 경운궁은 복잡한 형태를 가지게 되었다. 이후 공사는 계속되어 선원전(璿源殿)·함녕전(咸寧殿)·보문각(普文閣)·사성당(思成堂) 등이 축조되었다.
1900년(광무 4)에는 담장 공사가 완성되었고 선원전에 불이 났으며, 봄에는 발전소의 설비가 끝나 궁내에 전기의 공급이 시작되었다. 또 이즈음에는 중화전(中和殿)과 관명전(觀明殿)·함녕전·선원전·경효전(景孝殿)·흥덕전(興德殿)·사성당·준명당(浚明堂)·경운당(景雲堂)·덕경당(德慶堂)·함유재(咸有齋)·청목재(淸穆齋)·보문각(普文閣)·문화각(文華閣)·수옥헌(漱玉軒)·정관헌(靜觀軒)·구성헌(九成軒)·인화문(仁化門 : 正門)·돈례문(敦禮門)·회극문(會極門)·영성문(永成門) 등의 전문(殿門)이 완성되었다. 또한 홍원 영역을 한성부로부터 구매하였는데, 비용 지출은 1904년 10월에 했다.
1901년에는 경희궁(慶熙宮)으로 통하는 구름다리가 가설·개통되었고, 이듬해 2월에는 법전(法殿)의 공역을 시작하였다. 이 법전을 중화전이라 이름 지었다가 즉조당으로 부르게 되었다. 이 공사는 10월에 완공되고 중화문도 완공되었으며 관명전도 영건되었다. 이 당시의 중화전은 2층 건물로 규모가 장대하였으며 주위에 행각(行閣)이 있었다.
1902년에는 중화전을 정전으로 하는 삼문삼조체계를 갖추고자 하였다. 중화전의 앞에 내문으로 중화문을 건설하는 것에는 무리가 없었으나, 중화문 앞에 외문을 짓고 외조를 확보하기에는 충분한 공간이 없었다. 따라서 독일 공사관에 토지 구매 의사를 밝혔으나 토지를 일부 얻는 것에 그쳐, 정전과 내문에 일직선으로 외문을 설치하지 못하고 외문인 조원문(朝元門)을 동측으로 꺾게 되었다. 외문인 조원문의 방향이 틀어짐에 따라 경운궁의 경복궁처럼 전형적인 남북방향 축이 아닌 창덕궁처럼 동서의 축을 갖게 되었다.
화재 및 덕수궁 시기.
국가의 재정이 어려운 상황임에도 불구하고 증축을 거듭한 덕수궁이었지만, 1904년 4월 14일 밤 10시경에 영선사(營繕司)에서 함녕전의 온돌을 수리하던 중 화재가 발생했다. 당시 바람이 거센 까닭에 화재는 삽시간에 주변의 건물로 번지며 궁의 중심부를 집어삼켰다. 이 때 정전인 중화전뿐 아니라 가장 오래된 건물인 즉조당과 석어당, 신주(神主)를 모셨던 경효전과 어진(御眞)·예진(睿眞)을 봉안한 흠문각(欽文閣)이 모두 소실되었다. 특히 고종은 즉조당을 두고 선조의 시어소 시절부터 전해져 온 것으로 서까래 하나 고치지 않았는데 소실되었다며 매우 안타까워하였다. 고종은 당시 관명전에 머무른 까닭에 화마를 입지 않았고, 화재가 일어난 사실을 인지한 뒤 수옥헌(현재의 중명전)으로 피난하였다.
고종은 이튿날인 15일 자책하는 내용의 조칙을 반포하며 5일간 감선(減膳)을 행하였다. 16일에는 종묘, 효혜전, 환구단에서 고유제를 올렸다. 고종은 즉시 전각에 대한 중건을 명하여 우선 즉조당·석어당·경효전·흠경각(欽敬閣)을 응급 복구하였다. 고종의 복구명령에 반대하는 상소도 많이 올라왔다. 반대측은 경운궁이 을미사변 이후 임시로 사용하기 위한 것이었음에도 불구하고 중건을 위해 많은 재정을 소비하였는데, 구태여 중건하기보다는 창덕궁이나 경복궁으로 환궁해야 한다고 주장했다.
반대측의 주장에도 불구하고 경운궁은 중건되었다. 이 무렵 러일전쟁이 일어나 일본이 승리함으로써 1905년 10월 21일 밤에는 일본의 압력으로 을사늑약이 이곳에서 체결되는 등 혼란이 계속되어 공사가 활발하지 못하였다. 이런 와중에 중화전의 재건이 진행되었으므로 원래대로 2층으로 복구하지 못하고 단층으로 짓게 되었다.
중화전은 그해 1월부터 시작하여 경운궁의 정문인 대안문(大安門)을 수리하기로 하고 문의 명칭도 대한문(大漢門)으로 고쳤는데 이는 비서승(秘書丞)이며 풍수(風水)의 대가인 유시만(柳時滿)이 “국조연창(國祚延昌)하려면 ‘대안’을 ‘대한’으로 고쳐야 좋겠다.”라고 건의한 데서 비롯되었다. 대한문은 원래 높은 장대석의 기단이 있고 장엄한 돌계단이 있었으나 지금은 아스팔트 바닥에 묻혀 있다.
1907년 7월에 헤이그 밀사 사건의 여파로 고종이 퇴위하고 태자인 순종이 즉조당에서 즉위하였으며 연호를 융희(隆熙)라 개원(改元)하고 개원과 더불어 고종이 머물던 태황제궁(太皇帝宮)인 경운궁의 궁호를 덕수(德壽)라 함으로써 이름이 덕수궁으로 바뀌었다.
순종은 그해 9월 17일 즉조당에 이어(移御)하였다가 11월 13일 창덕궁으로 이어 하였다. 태황제는 양위 후 일시 수옥헌으로 옮겼으나 순종이 창덕궁으로 옮기자 다시 함녕전에 환어하여 1919년 1월 서거할 때까지 이곳에서 주로 거처하였다.
1910년(융희 4)에는 석조전(石造殿) 등 서양식 건물이 준공되었으나, 이미 국권은 일본 제국에 넘어긴 후였다. 1912년에 종로에서 숭례문으로 이어지는 직선도로인 태평로(현 세종대로)를 만드는데, 도로의 영역과 덕수궁의 영역이 겹치는 부분이 있었다. 이에 총독부는 동쪽 궁벽을 허물고, 그 근처에 있던 궐내각사 건물도 허물었다. 허물기 이전에는 현 서울특별시청 건물까지 덕수궁 궁장이 닿아있었다. 이 때 대한문도 당시의 위치에서 뒤로 옮겨졌다.
1919년에는 덕수궁에서 머물던 태황제 고종의 사망으로, 이후 덕수궁은 궁궐의 어떠한 기능도 수행하지 못했다. 고종 승하 후 1920년에는 미국공사관과 덕수궁 사이에 덕수궁길을 낸다. 1912년에 양이재 등 수학원 영역을 임대한 성공회 서울주교좌성당은 해당 영역을 매입한다. 더 나아가 이왕직 및 총독부는 필지를 분할하여 1922년에는 의효전 자리에 경성제일고등여학교를, 1923년에는 그 맞은편에 경성여자공립보통학교(현 덕수초등학교)를 세운다. 미국공사관도 토지를 매입했다.
1926년에는 창덕궁에서 순종이 사망한다. 그 후 구세군에 필지를 내어주고, 1931년에는 덕수궁을 공원으로 만들어 대중에 공개하자는 계획이 추진된다. 탑골공원이 협소하고 남산공원, 창경원보다 접근성이 좋다는 명목에서 공원화를 진행한 것이다. 덕수궁 중화전을 둘러싼 행랑을 포함해 많은 부분이 철거된다. 돈덕전이 있던 곳에는 아동을 위한 아동공원이 만들어졌고, 광명문이 있던 곳에는 커다란 연못이 조성되었다. 1933년 9월에는 덕수궁을 일반에 공개하고, 창경궁의 이왕가박물관을 덕수궁 석조전으로 이전하고자 하는 계획을 발표한다. 석조전의 서측에 30만원의 금액을 들여 나카무라 요시헤이의 설계로 이왕가미술관 건물을 1937년 8월에 기공하고 1938년 6월 5일에 개관하였다. 석조전은 이왕가미술관 구관(舊館)으로, 신축한 건물은 이왕가미술관 신관(新館)으로 불렀다. 조선의 고미술품은 이왕가미술관에서, 현대미술품은 석조전에서 전시하였다.
6.25전쟁 이전에는 미소공동위원회가 석조전에서 개최된 바 있으며, 당시 석조전이 불타서 그 후 복구하여 국립박물관으로 사용하다가 왕궁유물전시관으로 사용되었다.
6.25 전쟁의 서울 수복 전투에서 인민군이 덕수궁으로 숨어들어간 적도 있었다. 미군이 포격을 개시하면 덕수궁은 파괴될 수 밖에 없었다. 그러나 제임스 딜 중위는 몬테카시노 전투에서 파괴된 몬테카시노 수도원의 예를 들며 포격을 반대했다. 이후 인민군이 을지로 방면으로 도망치자 포격을 개시하여 덕수궁은 훼손되지 않았다. 제임스 딜 중위는 업적을 인정받아 1996년 대한민국 정부로부터 감사패를 수여받았다.
덕수궁은 그동안 담장들이 뒤로 밀려지고 또한 목책에서 사괴석(四塊石)담으로 바뀌는 등 많은 변화가 있었다. 1968년 2월에는 태평로를 확장할 때 문화재관리위원회는 대한문을 후퇴시키기로 결정하였지만 실천하지는 않았다. 그러나 다른 궁장들은 옮겨졌기 때문에, 대한문은 태평로 중앙에 섬처럼 남게 되었다. 이후 1970년 11월에 33미터 뒤로 이건하여 현재의 위치에 놓이게 되었다. 이후 세종대왕 동상을 새로 설치하기도 했다. 현재 세종대왕 동상은 청량리로 옮겼다.
궁역 및 전각.
덕수궁의 전체 영역은 현 덕수궁 권역, 선원전 및 홍원 영역, 중명전 영역으로 나눌 수 있다. 현재 덕수궁에는 정문인 대한문, 정전인 중화전과 중화문, 침전인 함녕전과 그 일곽(편전인 덕흥전과 동·서·남 행각 및 당시의 함녕전 정문이었던 광명문), 준명당·즉조당, 덕수궁 내에서는 유일한 2층 건물인 석어당, 그리고 정관헌·석조전 등의 건물이 남아 있는데, 덕수궁은 특히 서울에서 제일 먼저 근대 유럽의 고전주의파 건축 양식을 받아들인 진취적 궁궐이다.
궁문.
궁궐이 처음 세워질 때 정문은 인화문이었으나 1906년에 대한문을 정문으로 삼았다. 그 외에도 궁궐의 동서남북으로 여러 개의 문이 있었다.
선원전 영역.
선원전(璿源殿).
덕수궁 선원전은 1897년경 원래 포덕문 안쪽(현 함녕전 우측)에 건립되었으나 1900년경 화재로 소실된다. 이후 1901년경 영성문 안쪽의 자리에 복구한 후 사용되다가, 일제 강점기인 1920년경 헐린 뒤 의효전과 함께 창덕궁으로 이전되어 신선원전을 짓는데 활용된다.
흥덕전(興德殿).
흥덕전은 고종대에 건립된 건물로, 덕수궁 선원전의 화재로 소실된 어진을 복원하기 위해 각 지역의 어진을 이안(다른 곳으로 옮겨 모시는 것)하고 모사(어떤 그림의 본을 떠서 똑같이 그리는 것)하는 이안청의 역할을 수행하고 효정왕후, 순명효황후, 순헌황귀비의 빈전으로 사용된 공간이다. 이후 일제 강점기인 1920년경 철거되었다. 문화재청이 2013년부터 2016년까지 발굴조사와 각종 자료를 비교 분석한 결과, 복도각, 행각과 삼문 등 각종 건물 배치를 파악했고, 2022년 11월부터 복원 공사에 들어가서 2027년까지 흥덕전 권역의 복원을 마치면 대한제국기 왕실 제례 의식을 재현하고, 국장과 관련한 전시를 개최하는 등 다양한 프로그램을 준비할 계획이다.
흥복전(興福殿).
흥복전은 고종대에 건립된 건물이며, 경복궁 회안전을 이전해 건립한 것으로 추정된다. 1904년 효정왕후의 혼전으로 사용되었다. 이후 일제 강점기인 1920년경 철거되었다.
의효전(懿孝殿).
의효전은 고종대에 건립된 건물이며, 경복궁 문경전을 이전해 건립한 것으로 추정된다. 1905년부터 순명효왕후의 혼전 의례를 시행하였다. 고종이 별세한 뒤인 1921년에 다시 덕수궁에서 창덕궁으로 옮겨졌다.
현재는 창덕궁 신선원전 영역에 이름이 같은 전각이 남아있다.
홍원 영역.
양이재.