1
00:00:14,502 --> 00:00:16,560
어떤 곤충들은 어떻게

2
00:00:16,560 --> 00:00:18,135
연못의 표면을 걸을 수 있을까요?

3
00:00:18,135 --> 00:00:19,815
여러분이 물 위를 걸으려고 하면

4
00:00:19,815 --> 00:00:21,417
곧바로 가라앉는데 말이죠.

5
00:00:21,417 --> 00:00:24,811
또, 겨울에 호수의 윗쪽이 
먼저 어는 것은 왜일까요?

6
00:00:24,811 --> 00:00:28,823
정답은, 한마디로
"극성" 이라 할 수 있습니다.

7
00:00:28,823 --> 00:00:30,490
물은 단순한 분자구조를 가지고 있습니다.

8
00:00:30,490 --> 00:00:33,946
1개의 산소 원자와 2개의 수소 원자로 
간단하게 이루어졌지만,

9
00:00:33,946 --> 00:00:35,862
삶에 없어서는 안되는 물질입니다.

10
00:00:35,862 --> 00:00:39,324
사실, 물은 어른의 신체 무게 중 
대략 60%를

11
00:00:39,324 --> 00:00:41,954
차지하고 있습니다.

12
00:00:41,954 --> 00:00:44,372
이러한 물 분자의 극성은

13
00:00:44,372 --> 00:00:46,624
물이라는 흔한 물질이

14
00:00:46,624 --> 00:00:49,413
우리의 삶을 유지하게 할 수 있는 
특성을 가지도록 만듭니다

15
00:00:49,413 --> 00:00:51,545
극성은 분자 내부에서의

16
00:00:51,545 --> 00:00:53,604
불평등한 전자 배분에 의해 나타납니다

17
00:00:53,604 --> 00:00:56,551
물 분자 내에서, 1개의 산소원자와

18
00:00:56,551 --> 00:00:59,635
2개의 수소원자가 형성하는 결합은

19
00:00:59,635 --> 00:01:03,020
마치 크고 힘이 센 미식축구 선수와

20
00:01:03,020 --> 00:01:05,188
조그맣고 귀여운 아기가 
줄다리기를 하는 것과 같습니다

21
00:01:05,188 --> 00:01:07,063
산소는 크기가 큰 원자이며,

22
00:01:07,063 --> 00:01:09,772
원자핵 내부에 수소보다 
더 많은 수의 양성자를 가지고 있습니다

23
00:01:09,772 --> 00:01:13,170
이러한 양성자는 사람이 가지는
물리적 힘의 세기에 비유할 수 있습니다

24
00:01:13,170 --> 00:01:14,485
양성자들은 결합을 통해서

25
00:01:14,485 --> 00:01:16,855
전자들을 끌어 당길 수 있습니다

26
00:01:16,855 --> 00:01:19,450
마치 힘이 센 사람이 압도적으로

27
00:01:19,450 --> 00:01:22,021
약한사람을 이기는 줄다리기처럼요

28
00:01:22,021 --> 00:01:24,204
따라서, 산소는 수소와 공유할 수 있는 전자쌍보다

29
00:01:24,204 --> 00:01:27,123
더 많은 양의 전자를 가질 수 있습니다

30
00:01:27,123 --> 00:01:30,273
왜냐하면, 수소는 크기나 힘의 세기도 작고,

31
00:01:30,273 --> 00:01:31,550
가지고 있는 양성자의 수가 훨씬 적기 때문에

32
00:01:31,550 --> 00:01:33,547
전자를 가져오는데 실패하고

33
00:01:33,547 --> 00:01:36,733
산소와 공유할 수 있는 전자쌍보다
훨씬 적은 전자만을 가지기 때문입니다

34
00:01:36,733 --> 00:01:39,720
그래서, 물분자 내에서 
산소는 음전하처럼 행동하고

35
00:01:39,720 --> 00:01:43,139
수소는 양전하처럼 행동합니다

36
00:01:43,139 --> 00:01:45,846
이러한 하나의 물 분자 내부에서의 결합을

37
00:01:45,846 --> 00:01:48,163
극성 공유 결합이라 부릅니다

38
00:01:48,163 --> 00:01:50,859
공유 결합이란, 전자를 나눠갖는 것을 의미합니다

39
00:01:50,859 --> 00:01:52,945
그러나, 방금 배웠듯이

40
00:01:52,945 --> 00:01:56,277
극성은 이런 전자들이 공평하지 않게 
분배되는 것을 의미합니다

41
00:01:56,277 --> 00:01:58,938
물의 경우, 산소원자가 음전하를 띠고

42
00:01:58,938 --> 00:02:01,655
수소원자가 양전하를 띠는 것처럼 행동합니다

43
00:02:01,655 --> 00:02:03,701
음전하와 양전하가 서로를 끌어당겨 공유 결합하면

44
00:02:03,701 --> 00:02:06,495
산소원자는 가까이에 있는

45
00:02:06,495 --> 00:02:08,149
다른 물 분자의 수소원자를 끌어당깁니다

46
00:02:08,149 --> 00:02:11,932
물 분자들 사이에서 형성되는 
또한가지 특별한 형태의 결합은

47
00:02:11,932 --> 00:02:13,962
수소 결합으로 알려져있습니다

48
00:02:13,962 --> 00:02:16,770
수소 결합은 물과 물 사이에서만 
발생하는 것이 아닙니다

49
00:02:16,770 --> 00:02:18,961
수소 결합은 물 분자와 다른 물질의 사이에서도

50
00:02:18,961 --> 00:02:22,470
극성 또는 이온성을 형성할 수 있습니다

51
00:02:22,470 --> 00:02:25,602
물이 단단하게 뭉치는 성질을 
응집력이라고 합니다.

52
00:02:25,602 --> 00:02:28,323
반면, 물이 다른 물질과 
단단하게 뭉치는 성질을

53
00:02:28,323 --> 00:02:30,560
점착력이라고 합니다

54
00:02:30,560 --> 00:02:32,987
이제 처음에 했던 질문으로 돌아가서

55
00:02:32,987 --> 00:02:36,903
첫째, 어떤 곤충들은 어떻게 
수면 위를 걸을까요?

56
00:02:36,903 --> 00:02:39,571
수소 결합으로 인해 생긴 표면장력은

57
00:02:39,571 --> 00:02:41,698
물 표면위에 얇은 막을 형성합니다

58
00:02:41,698 --> 00:02:43,159
이 막은 엄청나게 가벼운 곤충들이

59
00:02:43,159 --> 00:02:45,586
물의 표면 위를 걷도록 지탱해 줍니다

60
00:02:45,586 --> 00:02:46,769
그러나 여러분은 물 위를 걸을 수 없지요

61
00:02:46,769 --> 00:02:48,805
그 이유는 수소결합이 
여러분의 무게를 받쳐줄 정도로

62
00:02:48,805 --> 00:02:50,545
강력하지는 않기 때문입니다

63
00:02:50,545 --> 00:02:52,918
왜 얼음은 액체로된 물 위에 뜨는걸까요?

64
00:02:52,918 --> 00:02:54,685
다른 대부분의 물질들은

65
00:02:54,685 --> 00:02:57,888
고체 상태에서의 밀도가 
액체 상태일 때보다 훨씬 크지만

66
00:02:57,888 --> 00:03:00,390
물의 경우는 예외예요

67
00:03:00,390 --> 00:03:02,599
수소 결합은 물이 얼 때, 
액체 상태일 때보다

68
00:03:02,599 --> 00:03:05,554
물 분자들 사이의 거리가 
더 멀어지도록 작용합니다

69
00:03:05,554 --> 00:03:07,518
고체에서 분자들 사이의 
거리가 멀다는 것은

70
00:03:07,518 --> 00:03:09,773
밀도가 낮다는 것을 의미합니다

71
00:03:09,773 --> 00:03:13,227
그래서 얼음은 물보다 밀도가 9%나 낮고,

72
00:03:13,227 --> 00:03:15,441
이러한 사실은 얼음이 물 위에 
뜬다는 것을 의미하죠.

73
00:03:15,441 --> 00:03:17,943
이것이 강물이 표면부터 어는 이유이고,

74
00:03:17,943 --> 00:03:19,861
매년 찾아오는 겨울의 강추위에서도

75
00:03:19,861 --> 00:03:21,947
수중생물들이 살아남을 수 있는 이유입니다.

76
00:03:21,947 --> 00:03:24,656
이러한 물 분자의 극성과

77
00:03:24,656 --> 00:03:26,907
수소 결합의 결과로

78
00:03:26,907 --> 00:03:29,996
물만이 가지는 특별한 성질을 
설명할 수 있습니다.

79
00:03:29,996 --> 00:03:33,127
자~ 그래서,

80
00:03:33,127 --> 00:03:34,440
여러분 몸 안의 세포에서부터

81
00:03:34,440 --> 00:03:35,877
드넓은 바다에 이르기까지

82
00:03:35,877 --> 00:03:40,826
물이 그토록 특별한 이유는
단순하게도 물 분자가 극성이기 때문이네요.