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첫 공연 이후로 이 노래는 가사가 여러번 바뀌었다. '황제 찬미'의 콘셉트는 같지만, 프란츠 2세 치세에서만 두 번 바뀌었으며, 황제의 대가 바뀔 때 가사도 같이 바뀌곤 했다.
초고(신성 로마 제국판).
각 절의 마지막에 있는 "Gott erhalte ..." (하느님, 황제 프란츠를 보우하소서 우리들의 좋은 황제 프란츠를!)는 반복된다.
개정판(오스트리아 제국판).
1835-1848년판(페르디난트 1세 치세).
가 작사하였다.
1854-1918년판(프란츠 요제프 1세, 카를 1세 치세).
1848년 혁명의 영향으로 페르디난트 1세가 퇴위하고, 다시 프란츠라는 이름을 가진 프란츠 요제프 1세의 치세가 시작되었다. 이로 인해 〈하느님, 프란츠 카이저 폐하를 보우하소서〉로 시작하는 프란츠 1세 치세의 가사가 다시 쓰이게 되었다. 이런 상황이 약 6년간 이어지다가 1854년 요한 가브리엘 자이들이 작사한 새 가사가 붙여졌다.
1853년부터 1918년까지는 국가 제목을 민족의 노래(民族～，Volkshymne)라고 불렀다. 이 때에는 체코어, 헝가리어, 이탈리아어, 폴란드어, 크로아티아어 등 소수 민족 언어의 가사도 추가되었다.
1854년 개정으로 황제 개인의 이름이 포함되지 않는 일반적인 내용의 가사가 되었다. 다만 프란츠 요제프 1세가 엘리자베트를 황후로 맞은 후에 가필된 5번, 루돌프 황태자의 탄생 후에 가필된 6번에는 개인의 이름이 포함된다.
제1차 세계대전이 한창일 때 카를 1세가 황위를 계승하면서 가사를 개정하려는 움직임이 생겼다. 그러나 그 전에 합스부르크 제국은 패전과 함께 와해되었다. 즉, 카를 1세의 치세하에서는 마지막까지 프란츠 요제프 1세 때의 가사가 쓰였다. 1989년 4월 1일 마지막 황후 치타 폰 부르봉파르마의 장례식과 2011년 7월 16일 마지막 황태자 오토 폰 합스부르크의 장례식에서도 1854년판의 첫번째가 불러졌다.
공화제로의 이행 후.
마지막 황제 카를 1세가 1922년에 망명지인 마데이라섬에서 붕어한 후, 남겨진 아이인 전 황태자 오토를 '오스트리아 황제'로 생각하는 왕당파에 의해서 하이든의 선율에 새로운 가사가 붙여졌다.
오스트리아-헝가리 제국의 붕괴 후 성립한 제1공화국은 제정 시대 국가를 이어받지 않고, 공화국 초대 수상 카를 레너이 작사, 빌헬름 킨츨이 작곡한 《독일 - 오스트리아, 아름다운 나라여!》를 국가로 했다.
그러나 이 곡은 국민들에게 별로 받아들여지지 않았고, 1930년에 하이든의 황제 찬가 선율에 의 시 《》를 가사로 붙여 이를 국가로 한다는 포고가 내려졌다. 제2차 세계대전 후, 그 때까지의 국가는 연합국에 의해 사용이 금지되었고, 결과적으로 볼프강 아마데우스 모차르트가 작곡했다고 여겨지는 선율을 이용한 《산의 나라, 강의 나라》가 제정되었다. 그러나 다시 하이든의 곡을 오스트리아의 국가라는 위치로 돌려놓으려는 노력도 이루어졌다.
평양 지하철도(平壤 地下鐵道)는 조선민주주의인민공화국 평양시의 도시 철도이다. 총 2개 노선으로 구성되어 있다.
소비에트 연방으로부터 기술원조를 받아 건설되어 규격이나 시설 등은 중앙유럽 각지에 건설된 지하철과 유사하며, 지하 대피소를 겸해서 만들어져 있기 때문에 깊이 100~150m 정도에 만들어진 고심도 지하철이다. 1968년에 건설이 시작되었고, 조선민주주의인민공화국 건국 25주년에 맞춰 서울 지하철보다 1년 앞선 1973년 9월에 천리마선이 개통되었다. 1978년 9월에는 혁신선이, 1987년 9월에는 천리마선의 연장 구간인 만경대선이 개통되었다. 건설에서는 조선인민군 8총국이 주력을 맡았다.
노선망의 총 연장은 34 km이며, 역은 17개이다. 한편, 혁신선의 광명역은, 1995년 김일성 주석 사망으로 금수산기념궁전과 연결되면서 폐쇄되었다. 전기 방식은 모든 노선이 제3궤조식 직류 750V(남한 서울 지하철의 직류 1500V의 절반)이고, 궤간은 1435mm이다. 홈의 길이는 80 미터로 되어 있다.
차량은 베이징 지하철과 베를린 지하철에서 사용되던 차량을 수입해서 사용하는 것으로 알려져 있다. 운행 간격은 평시에는 수십 분, 통근 시간에는 5분 정도이다. 그러나 근년에는 조선민주주의인민공화국이 겪고 있는 에너지 부족으로 인한 전력 사정의 악화가 지하철 운행에도 영향을 미친다고 여겨지고 있으며, 최근에도 조명이 거의 켜져 있지 않은 어두운 차내의 모습이 찍히고 있다. 거기에다가 평양지하철의 열차 속도가 시속 40 km/h정도로, 대한민국의 서울 지하철은 물론, 모티브인 러시아의 모스크바 지하철 보다 훨씬 느리다. 그러나 평양 지하철은 지하궁전, 지하평양이라고 불릴 정도로 화려하고, 내부는 대리석 돔형으로 축조되어 있으며, 모든 역이 개성을 갖고 있다. 또한 각종 벽화는 물론 모자이크와 노란 불빛의 샹들리에가 설치되어 있다.
엘리베이터가 설치되어 있지 않아 승강장까지는 에스컬레이터를 사용해 내려가며, 이 에스컬레이터는 몹시 길고 천장이 낮아서 터널과 유사한 구조일 뿐만 아니라, 각도가 꽤 가파르고 속력도 빠르다. 평양에는 철도 박물관과 전차 박물관이 있다.
집합론에서 순서수(順序數, ) 또는 서수(序數)는 정렬 전순서 집합들의 "길이"를 측정하는 수의 일종이다. 자연수를 확장하며, 자연수들의 정렬 전순서 집합과 같은 무한 정렬 전순서 집합들의 크기를 측정하는 무한 순서수들이 존재한다.
자연수는 집합의 크기를 표현하기 위해 사용되기도 하고, 열에서 원소의 위치를 나타내기 위해 사용되기도 한다. 이 두 쓰임새는 유한 집합의 경우 크게 다르지 않으나, 무한 집합의 경우에는 이 구분이 중요해진다. 전자를 확장한 것이 기수이고, 후자를 확장한 것이 순서수이다.
기수는 아무런 구조도 갖지 않는 집합에 대해서도 부여할 수 있지만, 순서수는 정렬 전순서 집합에 대해서만 정의되며, 정렬 전순서의 개념과 순서수의 개념에는 매우 밀접한 관련이 있다. 간단히 말해, 정렬 전순서란 무한히 감소하는 수열이 존재하지 않는 전순서를 말한다. (물론 무한히 증가하는 수열은 존재할 수 있다.) 임의의 전순서 집합에서 최소 원소를 0이라 하고 그 다음 원소를 1이라 하는 식으로 그 집합의 원소들을 순서수를 이용해 순서매길 수 있으며, 이 집합의 "길이"를 여기에서 집합의 원소에 대응되지 않는 가장 작은 순서수로 정의할 수 있다. 이 "길이"를 집합의 순서형이라고 한다.
동치류를 이용한 정의.
기수를 모든 집합의 전단사 함수에 대한 동치류로 정의할 수 있는 것처럼, 순서수는 모든 정렬 전순서 집합의 순서 동형에 대한 동치류로 정의할 수 있다. 그러나 이러한 정의에 따르면 각 순서수는 체르멜로-프렝켈 집합론에서는 집합이 아니며, 고유 모임이 되므로 기술적으로 문제가 있다. (예를 들어, 순서수의 모임 formula_1는 고유 모임들을 원소를 가져야 하므로 정의할 수 없다.)
유형 이론이나 윌러드 밴 오먼 콰인의 새 기초(New Foundations)등에서는 이 정의가 문제가 되지 않는다. 이 정의는 유형 이론을 사용하는 《수학 원리》에 등장한다.
폰 노이만 정의.
집합론적 문제를 피하기 위해, 정렬 전순서 집합의 순서 동형 동치류의 대표원을 다음과 같이 고를 수 있다. 이 정의는 존 폰 노이만이 제시하였고, 오늘날 표준적인 정의다. 선택 공리를 추가한 체르멜로-프렝켈 집합론을 가정하면, 추이적 집합 formula_2에 대하여 다음 조건들이 서로 동치이며, 이를 만족시키는 추이적 집합을 순서수라고 한다.
폰 노이만 정의에서는 순서수 formula_10와 formula_11에 대하여 다음 두 조건이 서로 동치이다.
이를 formula_14로 표기하고, formula_15를 formula_16로 표기한다. 즉, 순서수 formula_10는 그보다 작은 모든 순서수들의 집합이다.
마찬가지로, 모든 순서수의 모임 formula_1는 정렬 전순서 모임을 이룬다. 이 덕분에 순서수에 대해 초한 귀납법을 자유로이 사용할 수 있다.
순서수들에 대해 덧셈 · 곱셈 · 거듭제곱 연산을 정의하는 것이 가능하다. 각 연산은 연산 결과에 해당하는 정렬 전순서 집합을 직접 만들어내는 방법으로 정의할 수도 있고, 초한 귀납법을 이용해 정의할 수도 있다. 유한 순서수의 경우, 순서수로서의 연산은 기수로서의 연산 및 자연수로서의 연산과 일치한다. 무한 순서수의 경우, 순서수의 연산은 극한 기수로서의 연산과 현저히 다르다.
두 정렬 전순서 집합 formula_20와 formula_21가 주어졌다고 하고, formula_2의 순서형이 formula_10, formula_24의 순서형이 formula_11라고 하자. (폰 노이만 정의에서는 formula_26, formula_27로 놓을 수 있다.)
그렇다면 순서수의 합 formula_30는 formula_28의 순서형이다.
formula_36는 "모노이드"를 이룬다. 즉, 덧셈의 결합 법칙이 성립하며, 양쪽 항등원 formula_37이 존재한다. (물론, formula_1는 집합이 아니므로 엄밀히 말해 모노이드가 될 수 없다.)
그러나 이는 "가환 모노이드"가 아니다. 즉, 덧셈의 교환 법칙을 만족시키지 않는다. 예를 들어,
곱집합 formula_42에 사전식 순서를 주자. 그렇다면 순서수의 곱 formula_43는 formula_42의 순서형이다.
formula_49는 "모노이드"를 이룬다. 즉, 곱셈의 결합 법칙이 성립하며, 양쪽 항등원 formula_50이 존재한다. (물론, formula_1는 집합이 아니므로 엄밀히 말해 모노이드가 될 수 없다.)
거듭제곱.
직합
에 사전식 순서를 주자. 그렇다면 순서수의 거듭제곱 formula_62는 formula_63의 순서형이다.
그러나 formula_72일 수 있다. 예를 들어,
순서수의 거듭제곱은 기수의 거듭제곱과 현저히 다르다. 예를 들어, 순서수 연산에 대해서, 칸토어의 정리가 다음과 같이 성립하지 않는다.
순서 보존.
임의의 서수 formula_10, formula_11, formula_77에 대하여 다음이 성립한다.
폰 노이만 정의에서, 순서수 formula_10의 원소 formula_97는 여전히 순서수이다.
순서수의 집합 formula_98에 대하여, 그 합집합 formula_99 역시 순서수이며, 이는 formula_2의 상한이다.
공집합이 아닌, 순서수의 모임 formula_101에 대하여, 그 교집합 formula_102 역시 순서수이며, 이는 formula_103의 최소 원소이다.
순서수의 집합은 일반적으로 순서수가 아니다. 순서수의 모임 formula_1은 고유 모임이며, 따라서 순서수가 아니다. 이 사실을 부랄리포르티 역설이라고 한다.
유한 순서수.
유한 순서수들은 자연수(음이 아닌 정수)들과 대응된다. 폰 노이만 정의에 따르면, 이들은
가산 무한 순서수.
그 다음에는 formula_118, formula_119 등의 순서수들이 존재한다.
마찬가지로, formula_122는 다음과 같다. (순서수의 곱셈은 가환하지 않으며, formula_123이다.)
마찬가지로, formula_126 등이 존재한다.
이와 같은 방법으로 만들어지는 모든 순서수(즉, 자연수 formula_127과 formula_128에 대해 formula_129으로 나타낼 수 있는 순서수)들의 집합(의 순서형)은 그 자체로 순서수가 되며, 이는 formula_130이다. 비슷한 방법으로 formula_131 등이 존재한다.
formula_132의 극한은 formula_133이고, 마찬가지로 formula_134 등등이 존재한다.
formula_135의 극한은 formula_136라고 한다. 이 역시 가산 무한 순서수이다. 이는
을 만족시킨다.
비가산 무한 순서수.
모든 가산 무한 순서수들의 집합의 순서형은 가장 작은 비가산 무한 순서수 formula_138이다. 이는 가장 작은 비가산 무한 기수 formula_139과 같다.
순서수 formula_10에 대하여, 다음 조건들이 서로 동치이며, 이를 만족시키는 순서수를 극한 순서수라고 하며, 이를 만족시키지 않는 순서수를 따름 순서수라고 한다.
예를 들어, 순서수들
가운데, 1, 2와 formula_118, formula_119는 따름 순서수이며, 0과 formula_116는 극한 순서수이다.
칸토어 표준형.
임의의 순서수 formula_163가 주어졌다고 하자. 그렇다면, 모든 순서수 formula_10는 다음과 같은 꼴로 유일하게 나타내어진다.
이를 formula_10의 formula_169진 칸토어 표준형(formula_169進Cantor標準型, )이라고 한다. 진법 formula_169가 주어지지 않았을 때, 칸토어 표준형이란 formula_116진 칸토어 표준형을 뜻한다.
이를 재귀적으로 사용하여, 일부 순서수들을 양의 정수 및 기호 formula_116만으로 나타낼 수 있다. 예를 들어 다음과 같다.
이와 같이 나타낼 수 있는 순서수는 formula_136 이하이다. 여기서 순서수 formula_136는 다음과 같다.
즉, formula_136의 formula_116진 칸토어 표준형은 formula_180이므로 이는 자연수와 formula_116만으로 나타낼 수 없다.
짝순서수와 홀순서수.
모든 순서수는 짝순서수(-順序數, ) 또는 홀순서수(-順序數, )로 분류된다. 이는 자연수가 짝수와 홀수로 분류되는 것의 일반화이다. 이 개념은 다음과 같이 여러 가지로 정의될 수 있다.
순서수의 개념은 초한 귀납법을 사용할 때 필요하다. 이를 사용하여, 무한한 구조를 귀납적으로 손쉽게 정의할 수 있다. 예를 들어, 측도론에서 보렐 집합들은 어떤 기저로부터 생성되는 ‘생일’에 대응하는 순서수로 분류된다.
증명 이론에서는 주어진 수학 이론의 강력한 정도를 순서수로 측정하며, 이 이론을 순서수 분석이라고 한다. 순서수가 더 큰 이론은 순서수가 더 작은 이론의 무모순성을 증명할 수 있다.
게오르크 칸토어가 1883년에 도입하였다. 원래 순서수의 동치류로서의 정의는 고유 모임이므로 집합론적인 결함이 있었으며, 1923년에 존 폰 노이만이 오늘날 쓰이는 정의를 도입하였다.
한국인 입양아는 해외 입양이라고도 불리는 전 세계에 퍼져 있는 한국 출신 입양인을 뜻한다.
조선 시대의 입양은 두 가지 방식으로 이루어졌다. 자식을 키울 수 없는 부모가 주로 자식이 없다고 알려진 집 앞에 몰래 아기를 갖다놓고 그 아이가 거두어진 경우 그 아이를 업동이라고 불렀다. 보다 공식적인 입양은 대를 잇기 위해 이루어졌다. 즉 집안의 장손에게 아들이 없는 경우 조카를 장손이 입양해서 대를 잇게 한 것이다.
입양이 본격화된 것은 한국 전쟁 이후이고 첫 해외입양은 1953년에 이루어졌다. 전란으로 인해 수많은 전쟁 고아들이 생겨났고 이들 중 일부는 미국으로 입양되었다. 한국 전쟁 이후 해외 입양은 홀트 아동복지회(1955년 설립) 등의 기관에 의해 제도적으로 확립되었으며 경제적 이유 때문에 아이를 키울 수 없는 부모들에 의해 많은 아이들이 외국으로 보내졌다. 입양지도 북미 이외에 서유럽 등지로 확장되었고 한국은 오랫동안 세계 최대의 고아 수출국으로 불리기도 했다. 최근엔, 경제적 이유보단, 미혼모의 아이이거나 장애아라서 버려진 아이들의 입양이 주종를 이루고 있으므로, 지난 2004년 하반기에 방영된 KBS 2TV 월화 드라마인 '미안하다, 사랑한다'의 경우, 국내 제작 드라마 중 유일무이하게 해외 입양이라는 가장 비극적인 소재로, 사회적으로 가장 큰 화두가 되고 있는 해외 입양 문제로 인한 사회적 폐해의 심각성을 지적해보는 휴먼 멜로 드라마로, 시청률 1위를 기록하는 기염을 토한 만큼, 장안의 큰 관심을 모았던 화제작으로 꼽힌다.
초기 해외입양의 가장 큰 원인은 경제적 문제가 주를 이뤘고 한국의 경제가 안정된 이후 자연히 한국은 고아수출국 1위의 위치를 다른 미개발 국가들에게 내주게 되었다. (현재 세계 4위) 그러나 현재 일인당 국민소득에 비해 월등히 높은 해외 입양인 수는 한국의 특수성에 의해 설명되고 있다. 가장 큰 원인으로 지적되는 것은 혈연 중심적 가족 관계와 유교적 도덕관이다. 많은 한국인들이 자신의 혈통이 아닌 아이를 키우기를 꺼리고 불임인 경우에도 시험관 아기 등 의학적 방법에 의해 어떻게 해서라도 자신의 핏줄을 얻으려는 경향이 있다. 최근에 문제가 되고 있는 것은 급격한 미혼모 자녀의 증가이다. 보통 미혼모와 그 자녀들은 유교적 도덕관에 의해 큰 수치로 여겨지며 미혼모가 임신한 아이들은 낙태되거나 태어나더라도 버려지는 경우가 많다. 미혼모가 아이를 키울 수 없는 가장 큰 이유는 사회적 편견과 제도적 지원 미비이다. 또한 입양 중개 기관들이 국내 입양보다는 해외 입양 시 훨씬 많은 중개료를 받을 수 있기 때문에 해외 입양이 더 많이 이루어지고 있다는 제도적 관점의 주장도 있다.
사회적 관심.
한국 경제가 안정세에 들어선 후 왜 한국에서 태어난 아이들이 외국으로 보내져야하는가에 대한 의문이 제기되기 시작했다. 특히 스웨덴에 입양된 실존 해외 입양인 이야기를 다룬 영화인 수잔 브링크의 아리랑이 개봉되면서 각종 미디어들이 입양인 문제에 관심을 가지기 시작했다. 연예인들의 위탁모(입양되기 직전의 아이를 임시로 돌보는 부모) 체험을 주제로 한 프로그램이 관심을 모았고 언론도 입양 문제에 더 많은 관심을 기울이기 시작했다. 유명한 연극 배우인 윤석화가 아이를 입양하고 자신의 체험을 책으로 써냈고 2006년에는 배우인 차인표, 신애라 부부가 딸들을 입양하여 화제가 되었다.
사회적 관심에 비해 정부의 제도적 지원은 부족한 편이다. 한국 정부는 최근의 저출산 현상으로 인해 각종 출산 장려책을 내놓고 있지만 미혼모에 대한 경제적 지원 같은 불필요한 해외입양 방지책은 아직까지 본격적으로 진행되고 있지 않다. 그러나, 수잔 브링크의 경우 친부모를 만나긴 했으나 수잔이 부모의 친척의 사업을 도와준 대가는 아무것도 없었으며 여러 가지 갈등으로 인하여 한국방문은 물론 친부모와 연락을 더 이상 하지 않는 것으로 알고 있다. 해외입양인이 친부모를 찾는 것은 반드시 행복한 일만 아닌 것이다. 오히려 두번 세번의 새로운 상처만 남기는 경우가 있다는 것이다.
산(酸, )은 일반적으로 물에 녹았을 때에 pH가 7보다 낮은 물질이다. 화학적으로는 물에 녹았을 때 이온화하여 수소 이온 H+을 내놓는 물질을 말한다.
산은 전해질이고 일반적으로 신맛이 나며, 염기와 중화반응을 한다. 또한 수소보다 이온화 경향이 높은 금속과 반응하여 수소기체를 발생한다.
산의 대표적인 예로는 강산인 염산(HCl), 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 약산인 아세트산(CH3COOH), 탄산(H2CO3)이 있다.
강한 산일수록 큰 Ka값을 가진다. 예를 들어 염산(HCl)의 Ka값은 107이다. 반대로 약산일 경우에는 작은 값을 가진다. 아세트산의 Ka값은 1.8 × 10-5이다.
아레니우스의 정의.
하지만 산이 물에 녹을 때 물은 염기로 작용하여 양성자와 결합하기 때문에 물에서 하이드로늄 이온(formula_3)을 형성하는 물질을 아레니우스 산의 더 나은 표현이라고 할 수 있다. 예시는 다음과 같다.
formula_4→formula_5(이때 formula_6은 아레니우스 산)
브뢴스테드와 로우리가 제시한 방법으로 양성자(수소이온 H⁺)를 내놓는 물질은 산, 양성자(수소이온 H⁺)를 받는 물질을 염기라 정의하였다. 이때, 전자를 양성자 주개(proton donor) 후자를 양성자 받개(proton acceptor)라 부른다.
&lt;chem&gt;HA + B -&gt; HB + A &lt;/chem&gt;
예컨대 위와 같은 식의 경우 HA를 산, B를 염기라 한다. 마지막으로 이때 산과 염기의 관계를 짝산 짝염기 관계라고 하는데 이는 '짝산 ↔ 짝염기 + H⁺'의 관계를 가지는 물질이라고 말할 수 있으며 이 경우 HA와 B의 관계이다.
아레니우스 정의가 효율적이라 할지라도 그 범위 내에서는 정의할 수 없는 경우들이 있다. 아래와 같은 경우가 있다.
&lt;chem&gt;CH3COOH + H2O -&gt; CH3COO- + H3O+&lt;/chem&gt;
&lt;chem&gt;CH3COOH + NH3 -&gt; CH3COO- + NH4+&lt;/chem&gt;
첫 번째 경우 아레니우스 산 염기 정의로도 브뢴스테드-로우리 염기 정의 모두로 아세트산이 산임을 쉽게 알 수 있다. 하지만 두 번째 경우를 보면, 반응을 통해 하이드로늄 이온(hydronium ion)이 발생하지 않았으므로 이를 아레니우스 산이라 부를 수는 없다. 이와 같이 비 수용성 용액에서의 반응이나 기체상에서 나타나는 반응에 대해서는 아레니우스 산 염기 정의를 통해 설명할 수 없다. 따라서 브뢴스테드-로우리 산 염기 정의를 도입하여 위와 같은 문제를 해결하였다.
루이스의 정의.
1923년, 미국의 화학자 길버트 뉴턴 루이스는 양성자(formula_2)와 수산이온(formula_8)의 반응을 새로운 관점으로 바라볼 것을 주장하였다. 수산이온은 비공유 전자쌍 3쌍을 가지고 있는데, 양성자는 전자쌍 한 쌍을 받으며 수산이온과 결합을 한다. 루이스는 이렇게 결합을 하기 위해 전자쌍을 받는 물질을 산이라 정의하였다. 이 정의는 수소이온이 들어있지 않은 다른 반응에서도 쓰일 수 있다.
배위결합.
이때 루이스 산과 루이스 염기가 형성하는 결합을 배위 결합 또는 배위 공유결합이라고한다. 배위 공유결합이란 두 원자가 공유 결합을 할 때 공유전자쌍이 한 쪽의 원자에서 유래하여 결합된 경우를 말한다. 예시는 다음과 같다.
한편 금속이온은 전자가 부족하며, 원자가 오비탈이 비어있기에 대게 루이스 산으로 작용한다. 이때 금속이온(루이스 산)과 루이스 염기가 결합하여 착이온을 형성한다.
산의 성질.
산을 영어로는 acid라 말하는데 이는 시큼하다는 라틴어 단어인 'acidus'을 어원으로 한다. 이와 같이 시큼한 맛이 나는 음식에는 산이 들어 있다. 예컨대 레몬, 귤, 석류 등의 과일에는 구연산(citric acid)이 들어있으며, 식초에는 아세트산이 들어있으며. 탄산음료에는 탄산이 들어 있어 있어 시큼한 맛을 낸다.
산은 금속들과 반응하여 수소 기체를 발생시키며 탄산염 물질과 반응하여 이산화 탄소를 발생시킨다. 대표적인 반응식은 다음과 같다.
&lt;chem&gt;2HCl(aq) + Mg(s) -&gt; MgCl2(aq) + H2(g)&lt;/chem&gt;, &lt;chem&gt;2HCl(aq) + CaCO3(s) -&gt; CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)&lt;/chem&gt;
산은 금속의 녹과 부식을 제거한다. 위와 같은 과정은 자동차 전지의 배터리의 전해질로 사용되기도 한다. 산은 방부제 역할을 하기도 하는데, 그 예로는 식초에 들어 있는 아세트산이나 피클에 들어있는 구연산 등이 있다. 산은 염기성 물질과 반응하여 염을 생성하고 수용성 산 용액에서 산은 전해질로서 작용해 전기를 통하게 한다.
염산(鹽酸, , )은 염화 수소(HCl) 수용액이다. 염화수소산(鹽化水素酸), 염강수(鹽強水)라고도 하며, 대표적인 강산이다. 강산이기 때문에 물을 넣어 많이 희석한 '묽은 염산'이 많이 이용된다. 위산의 주 성분이며 산업에 널리 이용되기도 한다. 부식성이 있기 때문에 주의해서 다룰 필요가 있다.
산업혁명 이후 염산은 여러 공정에 중요하게 사용되기 시작하였다. 염화 바이닐이나 폴리염화 비닐, 폴리우레탄 등의 유기 화합물 생산과 같은 큰 규모의 공정, 그리고 젤라틴과 그 외의 식품첨가물 제조, 가죽 처리 등에도 사용된다.
중세 시대에 염산은 유럽인들에게 '소금의 혼'(spirits of salt)이라고 알려졌다. 오늘날에도 영국에서는 가정 청소용 염산을 '소금의 혼'이라고 부른다. 기체 상태의 염화 수소는 'marine acid air'라고 불렸다.
대표적인 제법으로 독일 에르푸르트 성 베드로 베네딕트 교회의 연금술사였던 바실리우스 발렌티누스이 기록한 제법이 있다. 17세기에는, 독일 카를슈타트암마인의 요한 루돌프 글로버가 염화 나트륨과 황산을 반응시켜 황산 나트륨을 얻는 만하임 공정에서 염화 수소 가스를 만들어 냈다. 영국 리즈의 조지프 프리스틀리는 1772년 순수한 염화 수소 가스를 얻어냈고, 1818년 영국 펜잰스의 험프리 데이비는 염화 수소가 염소와 수소로 구성되어 있다는 것을 밝혀냈다.
유럽의 산업혁명이 진행되는 동안, 염기성 물질에 대한 수요가 증가했다. 니콜라 르블랑(, 프랑스)이 제시한 새로운 르블랑 공정은, 만하임 공정을 기반으로 하여 탄산 나트륨을 저렴한 가격으로 대량 생산이 가능하게 했다. 이 공정은 탄소, 탄산 칼슘, 황산, 염화 나트륨으로 염산과 이산화 탄소, 황화 칼슘, 탄산 나트륨을 생산하는 공정이다. 공정 과정에서 염화 수소가 대량으로 공기 중에 배출되었으며, 1863년 영국에서 알칼리법이 제정되고 비슷한 법이 다른 나라에서 만들어지기 전까지 계속되었다. 법 제정 이후 소다회와 같이 염산을 생산하게 되었고, 남은 염산은 다른 폐기물에 흡수되도록 하였다.
염산은 800년경 연금술사 자비르 이븐 하이얀(Jabir ibn Hayyan, )가 소금과 황산을 반응시키는 과정에서 처음 발견되었다. 자비르 이븐 하이얀는 염산 이외에도 다른 많은 물질들을 발견하고, 20권이 넘는 자신의 책에 기록하였다. 그 중에서도 염산과 질산을 혼합한 왕수는 금까지도 녹일 수 있어서 현자의 돌을 찾으려 하던 연금술사들이 많은 관심을 보였다.
강산으로서의 성질.
염화 수소는 일양성자 산이다. 염화 수소의 수용액에서는 염화 수소에서 수소 이온이 빠져나와서 물에 결합해 H3O+를 만든다.
다른 이온은 Cl-으로 이것은 염화 나트륨과 같은 염화 이온을 만들 때 쓰일 수 있다. 염산은 강산인데, 물에 거의 완전히 용해되기 때문이다.
일양성자 산에서는 산의 이온화 상수 인 Ka가 하나뿐이다. 이것은 물에 산이 해리되는 정도를 나타낸다. 염산처럼 강산은 이온화 상수가 높다. 염화 나트륨 같은 염화물에 들어있는 염화 이온은 수소 이온 농도 지수에 거의 영향을 주지 않는다. 염산이 강산이라서 그 짝염기인 염화 이온은 염기성을 거의 띠지 않는다.
염화 반응.
유기 화합물을 염화시키는 데에 주로 많이 이용되고 산출된다. 예로 클로로벤젠의 생성을 들 수 있다. 이때는 염화 수소가 생성된다.
금속의 부식.
염산은 금속을 부식시키는 데에 쓰이기도 한다. 예를 들어 아연과 염산이 반응하면 다음과 같은 반응이 일어나면서 아연은 염화 이온 즉, 염화아연이 된다. 이는 이온화 경향에 따라 일어나는 화학 반응이므로, 수소보다 이온화 경향이 낮은 금속은 염산에 부식되지 않는다. 즉, 금, 은 등은 염산에 부식되지 않는다.
수소 이온 농도 지수, 점성, 비열, 증기압, 끓는점, 녹는점 같은 물리적 성질은 염화 수소의 농도에 따라 달라진다. 위 표는 10%부터 38% 까지의 염화 수소의 농도에 따른 물리적 성질을 보여준다. 염산, 즉 HCl과 H2O의 이성분 화합물은 염화 수소의 농도가 20.2% 이고 108.6 °C (227 °F) 일 때 불변 끓음 혼합물이다.
formula_4 (68% HCl), formula_5 (51% HCl), formula_6 (41% HCl),formula_5(25% HCl)
그리고 얼음 (0% HCl)이다. 그리고 준안정 공정점이 있으며 이것은
공급.
염산은 물에 염화 수소를 용해한 채 공급된다. 염화 수소는 여러 가지 방법으로 생성할 수 있다. 대규모의 염산 생산은 거의 항상 다른 화학 물질의 공업적 생산 규모와 통합되어 있다.
산업 시장.
염산은 주로 38%의 포화 농도의 염산을 생성하고 사용한다. 40% 또는 그 이상의 농도도 가능하지만, 증발이 심하게 많아서, 이 고농도의 염산은 고압 또는 저온상태에서 주로 생성되고, 팔린다. 대량 생산 또는 산업적 생산으로는 보관하거나, 이용하기 쉬운 30~34%의 염산을 주로 사용한다. 미국에서는 10~12% 농도의 염산을 청소용으로 사용하고, 영국에서도 "소금의 혼" 이라고 불리는 비슷한 농도로 사용한다.
다우 케미칼 같은 염산 생산 업체는 전 세계에서 염화 수소를 연간 2메가톤, 그리고 FMC, Georgia Gulf, Tosoh, Akzo Nobel, Tessenderlo 등의 회사도 0.5에서 1.5메가톤을 생산한다.
염산은 직접 합성으로 3메가톤, 대량생산, 반응후에 남은 염산이 약 20메가톤이 된다. 대표적으로 폴리염화 비닐 등의 염화 유기 화합물을 만들 때 부산물로 생성된다. 대부분의 염산은 만든 사람이 사용한다. 세계시장 규모는 연간 500메가톤 정도이다.
만하임 공정.
염화 나트륨과 황산을 반응시켜서 얻는 방법이 있다. 이것이 만하임 공정이다. 주로 생산 규모가 작은 실험실 등에서 많이 이용된다.
위반응은 상온에서 일어나고, 더 많은 염화 수소를 얻기 위해서는 습기가 없는 상태에서 온도를 200 °C까지 올려야 하고 아래에 반응이 나타난다.
공업적 제법.
유기적 합성.
이 방법에서는 염산은 생성한 데서 사용되는 경우가 많다. 이때는 수소나 플루오린이 염소로 치환된다.
염산은 강한 무기산으로 산업용 공정에 사용된다. 인체에는 위산의 형태로 존재한다.
금속 부식.
산화철 등의 녹을 제거하는데 쓰거나, 도금하는 데에 쓴다. 일반적으로 공정에서는 18% 농도의 염산으로 탄소강 표면에 녹을 없애는 데 쓰인다.
유기 화합물 생산.
염산은 염화 바이닐, 다이클로로에테인, 폴리염화 비닐 등의 유기 화합물의 생산에 쓰인다. 대량 판매를 하지 못할 정도에 소량의 염산을 공급 및 소비할 경우 이 유기 화합물들을 만드는 데 주로 사용된다. 폴리카보네이트, 활성탄, 아스코르빈산(비타민 C)을 비롯한 유기 화합물 뿐아니라 약 역시 염산을 이용하여 생산한다.
용액 중화.
염산은 수소 이온 농도 지수가 낮아서 염기성 용액을 중화 반응하는 데 사용된다. 구조식은 다음과 같다.
강한 염산(식품용 염산)은 식품을 중화하는 데에 사용되며, 묽은 염산은 염기성 폐수 따위를 중화하는 데 사용된다.
고농도의 염산은 다량의 증기가 발생하며 이는 눈, 피부, 창자 등의 생체 조직에 손상을 입힐 수 있다. 또 염산을 과망가니즈산 칼륨이나 차아염소산나트륨 등에 섞으면 유독한 염소 기체가 생성된다.
염산 자체가 폭발하지는 않으나 염산에서 생성된 수소는 폭발할 수 있다. 이온화 경향이 큰 알칼리 금속이나 알칼리 토금속과 염산이 반응하면 금속이 부식해서 다음과 같은 반응이 일어난다.
염화 수소(鹽化水素, Hydrogen chloride, 화학식: HCl)는 상온, 상압에서 무색의 유독한 기체이다. 염화 수소의 분자식 HCl은 흔히 염산을 가리킨다. 산의 종류로 특징에 제일 관여하는 것은 수소 이온이다. 또한 염화 수소는 중화 반응을 설명할 때 가장 자주 사용하는 산의 종류이며, 염기의 수산화 나트륨(水酸化[독일어]Natrium, sodium hydroxide)과 결합하는 것으로 표현된다.
염화 수소는 염소 원자와 수소 원자가 공유 결합한 화합물이다. 염소 원자의 전기음성도는 수소보다 훨씬 커서 염화 수소 분자는 강한 극성을 띤다. 이로 인해 염화 수소는 물에 잘 용해되는데, 그 수용액이 염산이다. 염산은 가장 널리 이용되는 강한 산 중의 하나이다.
한편 염화 수소는 메탄올, 벤젠, 에테르와 같은 다른 용매에도 잘 용해되며, 이 용액들도 여러 화학 반응에 대해 산-촉매 역할을 수행한다. 이렇듯 염화 수소는 산의 특성을 강하게 지니므로, 인체에 매우 유해하며 습한 환경에서는 습기에 염화 수소가 녹아 염산이 생성될 수 있으므로 주의해야 한다.
염화 나트륨과 황산을 반응시켜서 얻는 방법이 있다. 이것이 만하임 공정이다.
2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl
공업적으로는 전기 분해에서 발생한 수소와 염소를 직접 반응시켜 얻는다.
그 밖에 발생.
그 밖에도 염화 수소가 발생하는 반응은 매우 많다. 유기 화합물을 염화시키는 데에 주로 많이 이용된다. 예로 클로로벤젠의 생성을 들 수 있다.
염(鹽, )은 산의 음이온과 염기의 양이온이 정전기적 인력으로 결합한 이온성 화합물을 말한다. 주로 중성을 띠는 물질이 많으나 산이나 염기를 띠는 물질도 있다. 흔히 염화 나트륨을 주성분으로 하는 소금 결정도 염에 해당한다.
그러나 이름과 달리 산성염이라고 해서 염의 수용액이 반드시 산성이라는 것은 아니다. 실제로 염이 수용액에서 어떤 성질을 띠는지는 염이 가수분해될 때 어떤 액상이 되는지가 중요하다. 염이 가수분해될 때 어떤 산과 염기의 염인지에 따라 다른 액상을 띠게 된다. 염의 액상은 다음과 같다.
앙금.
염 중에서도 난용성 또는 불용성 염을 앙금이라고도 하며 서로 다른 전해질 수용액을 섞을 때 양이온과 음이온이 강하게 결합하여 물에 녹지 않는 앙금을 생성하는 반응을 앙금 생성 반응이라 한다. 수용액에서 일어나는 반응의 예는 다음과 같다.
바륨 이온과 황산 이온을 반응시키면 황산 바륨 앙금이 생성된다.
1. AgCl, Agl
2. CaCO3, CaSO4
염기(鹽基, base)는 산(acid)과 반응하는 물질로, 아레니우스(Arrhenius) 염기, 브뢴스테드(Brønsted) 염기, 그리고 루이스(Lewis) 염기의 세 가지 정의방법을 따른다. 세 정의 모두 18세기 중엽 G.-F. 루엘(G.-F. Rouelle)에 의해 제안된 염기가 산과 반응하는 물질이라는 기본 개념에는 동의한다.
1884년 스반테 아레니우스는 염기를 수용액에서 수산화 이온(OH⁻)을 생성하는 물질로 정의하였다. 이러한 수산화 이온은 산에서 유래한 수소 이온(H⁺)과 반응하여 물을 생성한다. 따라서, 아레니우스 염기는 일반적으로 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 같은 금속 수산화물이다. 아레니우스 염기는 미끄럽고 쓴맛을 가지며, pH 지시약의 색을 변화시킨다. OH⁻ 이온을 완전히 방출하는 가용성 염기는 알칼리라고 불린다. 산과 염기의 반응은 물과 염(salt)을 생성하는데 이를 중화 반응이라 한다.
1923년, 브뢴스테드와 로우리(Lowry)는 염기를 양성자(H⁺)를 받아들이는 물질로 정의하는 브뢴스테드-로우리 산염기 이론을 제안하였다. 이 정의는 아레니우스 염기보다 확장된 개념으로, OH⁻ 이온 없이도 양성자를 받을 수 있는 물질을 포함한다. 일례로 암모니아(NH₃)나 아민류 유기 화합물은 OH⁻ 이온이 없음에도 물과 반응하여 수산화 이온 농도를 증가시킨다. 액체 암모니아에서는 암모늄 이온(NH₄⁺)이 산성 종, 아마이드 이온(NH₂⁻)**이 염기성 종으로 작용한다.
길버트 뉴턴 루이스는 염기를 염기가 가지고 있는 비공유 전자쌍을 이용해 전자쌍 수용자와 공유 결합을 형성하는 전자쌍 제공자로 정의하였다. 일례로, 암모니아는 질소 원자의 비공유 전자쌍을 이용해 양성자(H⁺)와 결합할 수 있고, 삼플루오르화 붕소(BF₃)와 같은 물질은 전자쌍 수용자로 작용한다. 루이스 이론은 양성자(H⁺)가 아닌 다른 물질도 염기와 반응할 수 있다는 점에서 가장 확장된 일반적 정의이다.
대부분의 염기는 금속 산화물이다. 염기는 전해질이며 대체로 쓴맛이 나고, 손에 닿으면 단백질을 녹이는 성질 때문에 미끈거린다. 염기 물질은 보통 수소이온지수가 7 이상이다.
대표적인 염기는 강한 염기로 수산화 나트륨(NaOH), 수산화 칼륨(KOH), 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 등이 있고, 약한 염기로 암모니아수(NH4OH), 수산화 마그네슘 (Mg(OH)2)이 있다.
루이스는 염기가 고립 전자쌍을 주는 화학종이라고 정의하였다. 아레니우스가 정의한 산과 염기도 루이스의 정의로 설명할 수 있다.
루이스의 정의는 매우 포괄적인 정의라고 할 수 있지만, 모든 산과 염기 이론을 설명할 수 있는 것으로 오해할 수 있다. 브뢴스테드-로우리 정의로 설명할 수 있었던 산 물질이 루이스 정의에서는 염기로 작용할 수 있다. 따라서 브뢴스테드-로우리 정의에 의한 산과 염기가 모두 루이스 산이나 루이스 염기가 될 수 있는 것은 아니다. 대표적인 예로 물은 브뢴스테드-로우리의 정의에 의해 산과 염기로 모두 작용할 수 있지만 루이스의 정의에 의한다면 물 자체는 루이스 염기로만 작용할 수 있다.
수소 이온(Hydrogen ion)은 수소와 그 동위 원소(중수소 등)의 이온을 말한다. 전하에 따라 양이온이나 음이온이 된다.
양이온.
음이온.
야구 투수인 치성은 9회 말 극적 상황에서, 관중석으로부터 들러오는 한 여자의 떠나가는 애인을 붙잡는 소리 때문에 수비해야 할 것을 망각하고 상대팀에게 승리를 안겨주게 된다. 그리고 그는 시한부 인생을 선포받았으며, 여자 친구는 떠나 버린다.
장진 감독 특유의 위트와 재미있는 이야기 구성으로 관객과 논단의 호평을 받았다.특히 이나영은 기존 배우 유망주에서 탈피하는 멋진 연기를 보여주었고, 이 영화를 통해 청룡영화제 여우 주연상을 수상하기도 하였다. 극중 정재영이 맡은 동치성이 두산 베어스의 외야수이기 때문에, 영화의 배경으로 잠실 야구장이 자주 등장한다. 동치성의 등번호는 27번인데, 실제 박명환 선수의 등번호라 한다.
하이드로늄 이온(Hydronium ion) 또는 옥소늄 이온(Oxonium ion)은 화학식이 H3O+인 양이온을 말한다. 산성을 띄는 수용액 상에서, 해리되어 나온 양성자(H+)는 단독으로 행동하지 않고 이내 주위의 물 분자들을 끌어당기게 되는데, 화학에서는 편의상 해리된 양성자를 그러한 물분자들 중 하나에 붙여 그것을 하이드로늄 이온이라고 부른다. 물의 자동 이온화를 통해서도 만들어진다.
은하수(銀河水, , )는 태양계가 속해있는 은하(우리 은하)이다. 국부 은하군의 일부인 막대나선은하로, 우주에 있는 약 2조 개의 은하 가운데 하나이다. 고유어로는 미리내, 한자로는 은한(銀漢), 운한(雲漢), 우한(牛漢)이라고도 한다.
지구에서 보이는 모습.
은하의 나선 팔 중 하나에 있는 지구의 위치에서 볼 때, 은하수는 밤하늘에 천구를 아치형으로 가로지르는 흰 빛의 흐릿한 띠 모양으로 보인다. 그 빛은 별과 은하면 안에 있는 다른 물질들로부터 유래한다.
은하의 면은 황도에 약 60° 기울어져 있고, 은하 북극은 적경 12h 49m, 적위 +27.4°로 beta Comae Berenices 근처에 위치한다. 은하 남극은 alpha Sculptoris 근처이다.
천구의 적도에 관하여, 은하 북쪽으로 카시오페이아 별자리까지, 남쪽으로 남십자자리 정도까지 지난다. 또 궁수자리에서 서쪽으로 전갈자리, 제단자리, 직각자자리, 남쪽삼각형자리, 컴퍼스자리, 센타우루스자리, 파리자리, 남십자자리, 용골자리, 돛자리, 고물자리, 큰개자리, 외뿔소자리, 오리온자리, 그리고 쌍둥이자리, 황소자리, 마차부자리, 페르세우스자리, 안드로메다자리, 카시오페이아자리, 세페우스자리, 도마뱀자리, 백조자리, 여우자리, 화살자리, 독수리자리, 뱀주인자리, 방패자리를 지난다.
그리고 은하수는 비교적 낮은 표면 광도를 갖는데, 은하의 원반을 채우고 있는 성간 물질 때문이고 이것은 우리가 밝은 은하 중심을 보는 것을 힘들게 한다. 따라서 광공해가 있는 어떤 도시나 교외 지역에서 보기 힘들다.
물리적 크기.
최소 2천억에서 4천억개 까지의 별들이 있는 것으로 추정된다. 아주 작은 별들의 수 때문에 정확한 수는 알 수 없지만 이것은 이웃한 안드로메다 은하에 1조개의 별들이 있는 것과 비교될 수 있다.
원반은 날카로운 모서리를 갖지 않고, 반경을 벗어난 곳에는 별들이 없다. 더 정확히 말하자면, 별들의 수는 은하의 중심에서 멀어질수록 조금씩 줄어든다. 반경에서 약 40,000 광년을 넘어서면, 별들의 수는 훨씬 더 빠르게 줄어든다. 그 정확한 이유는 아직 알려지지 않았다.
원반 주위에는 훨씬 두꺼운 가스층이 있다. 최근의 관측들은 우리 은하의 가스층이 약 12,000 광년의 두께로 있다는 것을 보여준다.
상대적인 물리적 크기로 비교하면, 우리 은하의 직경이 10m라면 오르트 구름을 포함한 태양계의 폭은 0.1mm 이하일 것이다.
2007년, 은하무리에 있는 별 HE 1523-0901의 나이가 우주의 나이와 거의 비슷한 약 132억년인 것으로 추정되었다. 그 당시 은하수에서 가장 오래된 별로 알려졌기 때문에, 그것은 은하수의 나이에 한계를 주었다.
별의 나이는 토륨과 다른 성분들에 의해 만들어진 스펙트럼선들의 상대적인 힘을 측정하기 위해 초거대 망원경의 자외선 분광기를 사용하여 추측한다. 선의 힘은 여러 가지 다양한 동위원소를 만들어내는데, 그것들로부터 핵우주 연대학을 사용하여 별의 나이를 짐작하는 것이다.
은하의 얇은 원반면에 있는 별들의 나이는 HE 1523-0901와 같은 방법으로 추정될 수 있다. 별들의 나이 측정을 통해 얇은 은하면이 약 88억 년에서 17억 년 사이에 만들어졌음을 알 수 있었다. 또 은하헤일로와 얇은 원반면의 형성 사이에 약 5억년의 틈이 있었다는 것도 알 수 있었다.
구성성분과 구조.
은하수의 중심부는 막대 모양이고, 그 주위는 가스와 먼지, 그리고 바깥쪽으로 네 개의 뚜렷한 나선 팔 구조를 이루는 별들로 뒤덮여있다. 이는 허블 분류에서 팔이 비교적 헐겁게 감긴 나선 은하인 Sbc와 거의 유사하다. 천문학자들은 1990년대에 은하수가 보통의 나선 은하가 아니라 막대나선은하라고 처음 의심하기 시작했다. 그들의 생각은 2005년, 은하의 중심 막대가 이전에 생각했던 것보다 더 크다는 것을 보여준 스피처 우주 망원경 관측에 의해 증명되었다.
은하수의 질량은 측정 방법과 사용된 데이터에 따라 차이가 난다. 최근의 측정 결과 은하수의 질량은 안드로메다은하 보다 약간 더 작게, 태양의 질량(M☉)의 5.8 × 1011배로 나왔다.
또 VLBA로 관측한 결과, 은하수 가장자리의 별들이 이전에 알려졌던 220 km/s 보다 더 빠른 254 km/s의 속도를 갖는다는 것을 알아냈다. 궤도 속도가 에워싸인 질량에 의존하기 때문에, 이것은 은하수가 더 거대하고, 태양 질량의 7 × 1011 배인 안드로메다은하와 거의 질량이 같음을 의미한다.
은하 질량의 대부분은 암흑 물질이 차지한다. 이 암흑물질들은 은하의 중심에서 100kiloparsecs 넘도록 비교적 균등하게 뻗어있는 암흑물질헤일로를 이룬다.
전체 은하의 총 질량은 태양 질량의 약 6천억에서 1조배 사이이고, 약 2천억에서 4천억개의 별들이 포함되어있는 것으로 추정된다. 또 그것들이 모두 합쳐진 완전한 실시 등급은 -20.9등급으로 생각된다.
은하의 중심.
은하의 중심에서 바깥쪽으로 돌출된 은하의 원반은 70,000광년에서 100,000광년 사이의 지름을 갖는다. 예전에는 태양이 중심부에서 약 25,000광년만큼 떨어져있을 수 있다고 생각했으나, 현재에는 태양에서 은하 중심까지의 거리를 26,000 ± 1,400 광년으로 본다.
은하의 중심은 매우 큰 질량의 조밀한 물질들로 되어있으며 초대질량 블랙홀을 지니고 있다. 대부분의 은하들이 중심부에 초대질량 블랙홀을 가진다.
은하의 막대는 약 27,000광년 길이이고, 태양과 은하의 중심을 잇는 선에 44 ± 10°의 각도로 중심을 지난다. 그리고 주로 나이든 붉은 별들로 이루어져 있다.
나선 팔.
각 나선 팔은 약 12pitch의 로그 나사선 형태를 그린다. 최근까지 은하 중심 부근에서 시작하는 주요 나선 팔이 네 개 있다고 알려졌었다. 네 개의 팔들의 이름은 위 쪽 그림을 근거로, 표에 나온 것과 같다. 그런데 2008년, Wisconsin-Whitewater 대학의 Robert Benjamin의 관측 결과에 따르면 우리 은하는 2개의 주요 팔(the Perseus arm, the Scutum-Centaurus arm)을 가지고 있었다. 나머지는 작거나 부가적인 팔이다. 이것은 우리 은하가 NGC 1365와 비슷한 모양임을 의미한다.
주요 나선 팔의 바깥쪽은 외뿔소자리 고리(the Monoceros Ring)이다. 이것은 천문학자 Brian Yanny와 Heidi Jo Newberg에 의해 제안 되었으며, 수십 억 년 전에 다른 은하들로부터 뜯어져 나온 가스와 별들로 이루어진 고리이다.
우리 은하에서 질량의 분배는 역시 전형적이어서 대부분의 별들의 궤도 속도는 중심에서부터의 거리에 많이 의존하지 않는다. 중심 돌출부나 바깥의 가장자리에서 떨어진, 일반적인 별들의 속도는 210~240 km/s 사이이다. 이런 이유로 보통의 별의 궤도 주기는 오직 지나는 길의 길이에 정비례 한다. 이것은 태양계 안에서와는 사뭇 다른 상황이다. 태양계에서는 이체의 중력 역학이 지배하고 서로 다른 궤도가 그것들과 관련되어 상당히 다른 속도를 가질 것으로 기대된다. 이 차이점은 암흑물질의 존재에 대한 중요한 증거 중 하나이다.
또 다른 흥미로운 양상은 나선팔의 "wind-up problem"라 불리는 것이다. 만약 팔의 안쪽 부분이 바깥 부분보다 더 빠르게 회전한다면, 은하는 소용돌이쳐서 나선 구조가 옅어질 것이다. 그러나 이것은 나선 은하에서 관측되는 것과 다르다. 대신, 천문학자들은 나선 패턴이 은하 중심에서 나오는 밀도 파동이라고 말한다. 이것은 차들이 모두 움직이지만 항상 늦게 움직이는 차들의 지역이 있는, 고속 국도에서의 교통 체증과 비교될 수 있다. 이 모델은 또한 나선 팔 안이나 그 근처의 강화된 별들에 동의하는데, 압축파가 분자 수소의 밀도를 증가 시키고, 그 결과 원시성들이 생긴다.
헤일로.
은하의 원반은 나이든 별들과 구상성단으로 된 회전타원체 헤일로로 둘러싸여있다. 회전타원체 헤일로의 90%는 100,000광년 이내에 있고, 헤일로 지름은 대략 200,000광년이다. 그러나 PAL 4나 AM1 같은 몇몇 구상성단은 은하 중심에서 약 200,000광년 보다 더 떨어진 먼 곳에서 발견된다. 이 성단들의 약 40%는 우리 은하 회전의 반대 방향으로 움직이는 역행 궤도에 있다. 구상성단은 행성의 타원궤도와 대조적으로, 은하에 대해 장미 궤도(rosette orbits)를 따를 수 있다.
원반이 어떤 파장에서 시야를 보기 어렵게 하는 가스와 먼지를 함유하는 반면, 회전타원체 구성물은 그렇지 않다. 활동적인 별의 형성은 원반, 특히 고밀도 지역인 나선 팔 안에서 잘 일어난다. 하지만 헤일로 안에서는 일어나지 않는다. 산개성단 또한 원반에서 주로 발생한다.
최근의 발견들은 우리은하계의 구조에 대한 지식을 더한다. 안드로메다은하(M31)의 원반이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 멀리 뻗어있다는 발견과 함께, 우리은하의 원반도 더 멀리까지 뻗어있을 수 있다는 가능성이 제기되었다. 그리고 이것은 최근 백조 팔(Cygnus Arm) 바깥의 연장된 팔을 발견함으로써 뒷받침되었다. 궁수자리 왜소 타원은하의 발견과 함께, 그것과 우리은하와의 상호작용으로 생성된 은하 파편의 띠를 발견하였다. 유사하게, 큰개자리 왜소 은하의 발견과 함께, 우리은하와의 상호작용으로 만들어진 은하 파편의 고리가 은하 원반을 둘러싼다는 것을 알아냈다.
태양계의 위치와 주변.
태양계는 은하의 오리온 팔의 안쪽 테 가까이에 있다. 태양은 현재 은하 원반의 중심 면에서 5~30파섹 떨어져있다. 그 부분의 팔과 옆에 뻗어있는 팔인 페르세우스 팔 사이의 거리는 약 6,500광년이다. 태양, 그러니까 태양계는 은하 생명체 거주 가능 지역에 있다.
태양에서 대략 15파섹 이내에, 절대 등급 8.5보다 더 밝은 약 208개의 별들이 있다. 이런 별들은 세 제곱 파섹 당 0.0147 혹은 세 제곱 광년 당 0.000424 밀도를 보인다. 반면에, 태양에서 약 5파섹 이내의 거리에는, 알려진 별들이 64여개 있다. 이들은 세 제곱 파섹 당 0.122 또는 세 제곱 광년 당 0.00352의 밀도를 보인다. 이것은 대부분의 별들이 절대 등급 +8.5보다 덜 밝다는 사실을 분명히 보여준다.
태양 향점은 태양이 우리은하에서 운동하고 있는 방향이다. 태양의 보통 이동 방향은 은하 중심의 방향에서 거의 60°에 있는 헤라클레스자리 근처 직녀성을 향한다.
태양의 궤도는 거의 타원이고, 은하 나선 팔과 균일하지 않은 질량 분포 때문에 섭동을 가진다고 생각된다. 게다가, 태양은 은하면과 비교하여 궤도에 대해 약 2.7배 상하로 진동한다. 이것은 간단한 조화 진동자가 감폭하는 기간 없이 작동하는 방법과 매우 유사하다. 이 진동은 종종 지구에서의 대멸종 기간과 동시에 일어난다. 짐작 인건데, 은하 면 가까이의 별들의 높은 밀도가 더 잦은 충돌 사건을 일으킨다.
태양계가 한 번 공전하는 데에는 2억 2천 5백만~2억 5천만년 정도 걸린다. 그래서 태양은 일생동안 20~25번 공전할 것으로 생각된다. 은하의 중심에 대한 태양계의 공전 속도는 약 220 km/s이다. 이 속도로, 태양계는 1 광년을 이동하는 데 대략 1,400년이 걸리고 1AU를 이동하는 데 약 8일이 걸린다.
우리 은하와 안드로메다은하는 처녀자리 초은하 집단의 일부인 국부 은하군에 속하는 거대한 나선 은하 연성계이다. 국부 은하군에서 두 개의 더 작은 은하와 왜소 은하의 수는 우리 은하의 궤도를 돈다. 이들 중 가장 큰 것이 20,000광년의 지름을 갖는 대마젤란 운이다. 이것은 소 마젤란 운과 동지이다. 마젤란 흐름은 이 두 작은 은하를 연결하는 중성 수소 가스의 특이한 띠이다. 이 흐름은 우리 은하와의 조수의 상호작용에 의해 마젤란 운으로부터 나온 것으로 생각된다.
우리은하 궤도를 도는 왜소 은하들의 일부는 큰개자리 왜소 은하, 궁수자리 왜소 타원 은하, 작은곰자리 왜소 은하, 조각가자리 왜소 은하, 육분의자리 왜소 은하, 화로자리 왜소 은하, 그리고 사자자리I 왜소 은하이다. 가장 작은 우리은하 왜소 은하는 지름이 대략 500 광년에 불과하다. 용골자리 왜소 은하, 용자리 왜소 은하, 그리고 사자자리II 왜소 은하가 이에 포함된다. 동력학적으로 우리 은하에 묶여있는 여전히 발견되지 않은 왜소 은하들이 있을 수 있다. 게다가 일부는 오메가 센타우리처럼 이미 우리 은하에 흡수되었다. 회피대를 통과한 관측은 가깝고 먼 새로운 은하들을 자주 발견한다. 주로 가스와 먼지로 이루어진 일부 은하들은 지금까지 감지를 피해왔다.