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오염물질을 먹어치우는 로봇

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    안녕하세요. 저는 기술자입니다.
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    로봇을 만들죠.
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    물론 여러분 모두
    로봇이 무엇인지 아시죠?
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    만약 모른다면, 구글 검색으로
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    로봇이 무엇인지 알아보겠죠.
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    그럼 한번 해볼까요.
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    구글 검색을 해보면...
    이렇게 나오네요.
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    이제, 여기 볼 수 있듯 상당히
    여러 종류의 로봇이 있습니다.
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    그런데 눈에 띄는 것은
    인간형의 구조라는 점이죠.
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    상당히 고전적으로 보이기도 하는데
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    로봇들이 플라스틱, 금속
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    모터와 기어 등으로
    구성되어 있기 때문이죠.
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    어떤 로봇들은 상당히 친근해보여서
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    올라 타고, 껴안아 줄 수
    있을 것 같습니다.
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    어떤 로봇은 우호적이지 않고
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    영화 "터미네이터"에서
    막 나온 것 같네요.
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    진짜 "터미네이터"에서
    막 나왔는지 모르겠어요.
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    여러분은 이 로봇들과
    정말 멋진 일들을 할 수 있습니다.
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    정말 재밌는 일을 할 수 있죠.
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    하지만 저는 다른 종류의
    로봇을 만나고 싶습니다.
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    저는 다른 종류의
    로봇을 만들고 싶어요.
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    그래서 인간이 아닌 것에서
    영감을 얻었습니다.
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    이렇게 생긴 거죠.
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    이것들은 자연계의 생물체들입니다.
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    우리가 할 수 없는 정말
    대단한 일들을 할 수 있죠.
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    물론 현재의 로봇들도
    할 수 없는 일들입니다.
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    이들은 바닥을 이리저리 움직이는
    것 같은 대단한 일을 할 수 있어요.
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    정원도 들어가고, 우리 곡식을 먹고
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    나무에 올라가고
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    물에 들어가고, 물에서 나오고
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    곤충을 잡아서 먹기도 하죠.
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    정말 재미있는 일을 합니다.
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    살고, 숨쉬고, 죽고
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    주변 환경에서 먹이를 얻죠.
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    지금의 로봇들은 그렇게 하지 못합니다.
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    그럼 저 특징들 일부를
    로봇에 사용할 수 있다면
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    대단하지 않을까요?
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    정말 흥미로운 문제들을
    해결할 수 있도록 말이죠.
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    저는 현재 환경이 가지고 있는
    몇 가지 문제를 살펴보고
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    동물과 식물에게서 얻어 낸
    기능과 기술들을
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    적용할 수 있는 부분을 찾고 있습니다.
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    환경문제를 푸는 데에
    그것들을 사용할 수 있는 거죠.
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    두 가지 환경 문제를 살펴보겠습니다.
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    둘 다 우리가 만든 문제들이죠.
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    인간은 환경과 상호작용하면서
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    바람직하지 못한 일을 하고 있습니다.
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    첫 번째는 인구증가로 인한 문제입니다.
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    세계 여러 곳의 인구증가로 인해서
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    농업과 경작에 있어서 더 많은
    곡식이 생산되어야 합니다.
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    그런데 그러려면
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    농부들은 점점 더 많은 화학
    물질들을 땅에 뿌려야 하죠.
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    거름, 질산계 화학비료,
    살충제를 뿌려야 합니다.
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    곡식의 성장을 촉진하는
    모든 종류의 것들을 말이죠.
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    하지만 일부 부정적 효과도 있습니다.
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    부정적인 효과 중 하나는
    많은 비료를 땅에 뿌린다고해서
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    모든 비료가 곡식으로 가지는 않죠.
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    상당량은 토지에 남았다가
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    비가 오게 되면
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    화학물질이 지하수로 흘러듭니다.
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    지하수에서
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    다음엔 하천으로, 호수로, 강으로
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    결국 바다로 가죠.
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    이제, 이 모든 화학물질과
    질산화학비료들을
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    자연 환경에 쏟아부으면
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    그것에 의해 영향을 받게 되는
    자연 생물이 존재합니다.
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    예들 들어, 조류가 있죠.
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    조류는 질산염을 좋아합니다.
    비료를 좋아해요.
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    그래서 이 모든 화학물질을 흡수하고
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    조건만 맞으면 엄청나게 번식합니다.
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    새로운 조류들이 엄청나게 번식하죠.
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    그걸 녹조 현상이라고 합니다.
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    문제는 조류가 이렇게 번식할 때
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    물에서 산소가 부족해집니다.
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    그 상태가 되면
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    물 속의 다른 생물들은
    살아남을 수 없어요.
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    그러면, 어떻게 해야 할까요?
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    우리는 조류를 먹어서 없애는
    로봇을 만들려고 해요.
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    조류를 안전하게 없애는 로봇이죠.
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    이게 첫 번째 문제입니다.
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    두 번째 문제도 우리 때문인데요.
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    기름 오염에 대한 것입니다.
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    우리가 사용하는 엔진에서
    기름이 유출됩니다.
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    우리가 타는 보트에서 말이죠.
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    때때로 유조선이 기름탱크를
    씻어서 바다에 버리죠.
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    그런 식으로 기름이
    바다로 흘러들어갑니다.
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    이 문제를 해결하기 위해서
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    기름층이 만든 오염물질을 먹어치우는
    로봇을 사용하면 좋지 않을까요?
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    우리는 바로 그런 일을 합니다.
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    우리는 오염물질을 먹는 로봇을 만들죠.
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    실제 로봇을 만들 때
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    우리는 두 가지 생물로부터
    영감을 얻었습니다.
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    오른쪽은 돌묵상어입니다.
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    엄청나게 큰 상어죠.
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    육식이 아니라서
    같이 수영할 수도 있습니다.
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    보는 것처럼 말이죠.
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    돌묵상어는 입을 크게 벌려요.
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    그렇게 물 속을 헤엄치며
    플랑크톤을 모읍니다.
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    그러면서 음식물을 소화시키고
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    계속 움직이기 위해
    그 에너지를 사용합니다.
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    그렇다면 그런 로봇을 만들면 어떨까요?
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    물을 들이키면서 오염물질을 먹는
    돌묵상어 같은 로봇말이죠.
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    가능한지 보도록 하죠.
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    영감을 얻은 또 다른 생물이 있습니다.
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    물벌레 사진을 보고 계신데요.
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    정말 귀엽죠.
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    그것이 물 속에서 수영을 할 때
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    앞으로 나아가기 위해
    노 같이 생긴 다리를 사용하죠.
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    그래서 저 두 생물체를 참고해서
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    새로운 종류의 로봇을
    만들기 위해서 합쳐봤습니다.
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    사실, 물벌레에게서 영감을 받았고
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    우리 로봇이 물 위에 있고
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    노를 젓기 때문에
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    우리는 그것을 "노봇"이라고 부릅니다.
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    노봇은 노를 젓는 로봇이죠.
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    네. 그럼, 어떻게 생겼을까요?
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    여기 노봇의 사진을 보시면
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    처음에 우리가 검색해봤던
    로봇과 닮지는 않았죠?
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    구글이 틀렸어요. 로봇들은
    그렇게 생기지 않았죠.
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    로봇은 이렇게 생겼어요.
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    노봇을 여기 가져왔어요.
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    들어서 보여드리죠.
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    크기가 가늠이 되시죠.
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    다른 것들과는 다른 모습이죠.
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    그리고 플라스틱으로 만들어졌습니다.
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    이제 노봇을 구성하는
    구성요소들을 살펴볼까요.
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    이것이 노봇을 정말
    특별하게 만드는 것입니다.
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    노봇은 세 부분으로 만들어졌어요.
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    그 세 부분은 다른 생물과도
    정말 유사합니다.
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    뇌가 있고
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    몸통이 있고
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    그리고 위가 있습니다.
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    위는 에너지를 만들기 위해 필요하죠.
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    모든 노봇은 이 세 부분으로 구성됩니다.
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    어떤 생물체라도
    이 세 부분을 갖고 있죠.
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    그럼 하나씩 살펴 보겠습니다.
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    먼저 몸통입니다.
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    플라스틱으로 만들어졌고요.
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    물 위에 떠 있게 됩니다.
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    측면에는 물갈퀴가 있는데요.
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    움직이게 해주는 노인 거죠.
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    물벌레처럼 말이죠.
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    몸통은 플라스틱이지만
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    여기 부드러운 고무로 된 입이 있어요.
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    여기도 입이 있고, 두 개의 입이 있죠.
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    왜 입이 두 개일까요?
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    하나는 음식을 섭취하고
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    다른 하나는 음식을 내어 놓습니다.
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    여러분이 보듯이 입 하나와
    엉덩이 하나가 있는 것입니다.
  • 6:03 - 6:04
    혹은...
  • 6:04 - 6:05
    (웃음)
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    뭔가 배설하는 그 곳입니다.
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    진짜 생물체처럼 말이죠.
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    이제 돌묵상어와 비슷해
    보이기 시작하는 거죠.
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    여기까지가 몸통이고요.
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    두 번째 요소는 위일 것입니다.
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    우리는 에너지를 로봇에 제공하고
    오염물질을 처리해야 합니다.
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    그래서 오염물질이 들어가고
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    그걸로 뭔가 하게 되죠.
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    여기 가운데에 전지가 있는데요.
    미생물 연료 전지라고 하죠.
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    이건 내려두고, 미생물
    연료전지를 보여 드릴게요.
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    이건데요. 배터리를 대체해서
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    전통적인 전원 체계를 갖추는 대신에
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    이것을 넣었습니다.
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    바로 위입니다.
  • 6:37 - 6:38
    진짜로 위예요.
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    왜냐면 오염물질의 형태로
    이쪽으로 에너지가 들어가면
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    전기가 생성되기 때문이죠.
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    이게 미생물 연료 전지라고 하는데요.
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    일종의 화학적 연료 전지입니다.
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    학교다닐 때 보신 적 있을 거예요.
    혹은 뉴스에서 봤을 수도 있구요.
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    화학 연료전지는 수소와 산소가 필요하고
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    그것들을 합쳐서 전기를 만듭니다.
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    이미 잘 알려진 기술이죠.
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    40년에서 50년 전에 아폴로
    우주 탐사에 적용되기도 했습니다.
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    이건 약간 더 새로운
    미생물 연료 전지입니다.
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    똑같은 원칙이죠.
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    한 쪽에는 산소가 있고
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    하지만, 다른 쪽에는 수소 대신에
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    혼합용액을 이용합니다.
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    그 용액 안에는 살아있는
    미생물들이 들어있죠.
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    이제 어떤 유기물질이 있습니다.
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    폐기물이거나 음식물일 수도 있고
    샌드위치 조각일 수도 있어요.
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    그걸 거기 두면 미생물들이
    그 음식을 먹죠.
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    그러면 그게 전기로 바뀌는 겁니다.
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    그뿐 아니라 제대로 된 미생물을 고르면
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    미생물 연료 전지를 사용해서
    오염물질들을 처리할 수 있습니다.
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    적당한 미생물을 선택한다면
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    그 미생물이 녹조류를 먹어치우겠죠.
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    다른 종류의 미생물들을 사용한다면
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    석유 성분과 원유를 먹을 것입니다.
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    그래서 이 위가 어떻게 작동하는지 보면
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    오염물질을 처리하는 것뿐만 아니라
  • 7:51 - 7:54
    오염물질로부터 전기를
    만들어내기도 합니다.
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    이 로봇이 자연 속을 돌아다니면서
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    위로 먹이를 섭취하고
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    소화시켜서 전기를 만들고
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    그 전기로 주변을 돌아다니고
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    이 과정을 반복합니다.
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    그러면 노봇을 작동시킬 때
    어떤 일이 생기는지 보시죠.
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    노를 저을 때요.
  • 8:11 - 8:12
    동영상 몇 개가 있는데요.
  • 8:12 - 8:14
    첫번째 영상입니다.
    잘 보였으면 좋겠는데요.
  • 8:14 - 8:16
    입이 열립니다.
  • 8:16 - 8:19
    앞쪽 입과 바닥쪽 입이 열립니다.
  • 8:19 - 8:21
    활짝 열어 둔 채 있다가
  • 8:21 - 8:23
    노를 저어 앞으로 나갑니다.
  • 8:23 - 8:24
    물을 헤치며 나아가죠.
  • 8:24 - 8:27
    그래서 폐기물이 나갈 때
    음식이 들어옵니다.
  • 8:27 - 8:32
    일단 충분히 움직였으면
    멈춰서 입을 닫아요.
  • 8:32 - 8:34
    천천히 입을 닫죠.
  • 8:34 - 8:36
    그 다음 거기 멈춰서
  • 8:36 - 8:37
    음식을 소화시킵니다.
  • 8:38 - 8:42
    물론 이런 미생물 연료 전지는
    미생물을 갖고 있습니다.
  • 8:42 - 8:47
    그런데 미생물로부터 가능한 한 빨리
    많은 에너지를 얻을 필요가 있죠.
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    하지만 강요할 수는 없습니다.
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    미생물이 초당 생산하는
    에너지는 아주 적은 양입니다.
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    밀리와트나 마이크로와트 단위죠.
  • 8:54 - 8:56
    그 점을 생각해볼까요.
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    예를 들어, 요즘 여러분이
    사용하는 휴대전화는
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    한 번 사용에 1와트 정도 소모합니다.
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    미생물 연료전지에 비하면
    천 배 혹은 백만 배의 에너지를
  • 9:05 - 9:07
    사용하고 있는 것이죠.
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    이 문제에 어떻게 대처할까요?
  • 9:10 - 9:12
    글쎄요, 노봇이 소화를 끝냈을 때
  • 9:12 - 9:14
    그것이 음식을 섭취할 때
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    거기에 멈춰서 그 음식을
    모두 소비할 때까지 기다리죠.
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    몇 시간, 몇 일이 걸릴 수 있습니다.
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    노봇이 활동하는 기본적인
    주기는 이와 같습니다.
  • 9:24 - 9:26
    입을 엽니다.
  • 9:26 - 9:27
    움직여요.
  • 9:27 - 9:28
    입을 닫습니다.
  • 9:28 - 9:30
    잠시 멈춰 기다립니다.
  • 9:30 - 9:32
    음식을 일단 소화시키면
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    똑같은 일을 반복하면서 다시
    돌아다닐 수 있습니다.
  • 9:34 - 9:37
    진짜 유기체 같지 않나요? 그렇죠?
  • 9:37 - 9:39
    우리 행동과 비슷합니다.
  • 9:39 - 9:41
    우리도 토요일 밤에 외출해서 입을 열고
  • 9:41 - 9:43
    배를 채우고
  • 9:43 - 9:46
    TV 앞에 앉아 소화시킵니다.
  • 9:46 - 9:48
    그리고 같은 일을 반복하잖아요.
  • 9:48 - 9:51
    이 주기 중에 운이 좋다면
  • 9:51 - 9:55
    주기의 마지막에 우리는 뭔가
    다른 일을 할 충분한
  • 9:55 - 9:57
    에너지를 남기게 돕니다.
  • 9:57 - 9:59
    예를 들어 메시지를 보낼 수 있어요.
  • 9:59 - 10:00
    이런 메시지를 보낼 수 있는 거죠.
  • 10:00 - 10:03
    "이 정도가 최근에
    내가 먹은 오염물질이야."
  • 10:03 - 10:05
    혹은 "내가 우연히 발견한거야."
  • 10:05 - 10:07
    혹은 " 나 여깄어."
  • 10:08 - 10:11
    "나 여깄어"라고 말하는
    메시지를 보낼 능력은
  • 10:11 - 10:13
    정말 정말 중요하죠.
  • 10:13 - 10:15
    이전의 기름 유출에 관해 생각해 본다면
  • 10:15 - 10:17
    혹은 엄청난 녹조가 발생있다고 치면
  • 10:17 - 10:19
    정말 하고 싶은 일은
    노봇을 거기 두고
  • 10:19 - 10:22
    그 오염물질을 모두
    먹어치우게 하는 겁니다.
  • 10:22 - 10:24
    그러고 나면 노봇을 회수해야죠.
  • 10:24 - 10:25
    왜일까요?
  • 10:25 - 10:28
    왜냐면 여기있는 이 노봇들은
  • 10:28 - 10:30
    모터와 전선을 가지고 있고
  • 10:30 - 10:34
    생물 분해성이 아닌 부품으로
    되어 있기 때문입니다.
  • 10:34 - 10:36
    현재의 노봇은 유독성
    배터리 같은 것을 갖고 있어요.
  • 10:37 - 10:38
    그것들을 자연에 방치할 수는 없죠.
  • 10:39 - 10:40
    따라서 위치 추적이 필요하고
  • 10:40 - 10:43
    로봇들이 임무를 마치면
    그것들을 회수해야 합니다.
  • 10:43 - 10:46
    그 때문에 사용할 수 있는
    노봇의 수를 제한합니다.
  • 10:46 - 10:47
    반대로 생각해보면
  • 10:47 - 10:50
    생물학적 유기체와 비슷한 로봇이 있다면
  • 10:50 - 10:53
    수명을 다 했을 때
  • 10:53 - 10:55
    죽고, 부패되어 사라질 것입니다.
  • 10:55 - 10:59
    그렇다면 이 로봇들을 이렇게
    플라스틱으로 만드는 대신에
  • 10:59 - 11:01
    다른 재료로 만들어서
  • 11:01 - 11:04
    그대로 방치해도 자연히 부패되어
    없어진다면 좋지 않을까요?
  • 11:04 - 11:07
    그러면 우리가 로봇을 사용하는
    방식을 바꿀 수 있습니다.
  • 11:07 - 11:10
    열 개 혹은 백 개를 만들어
    자연 환경에 풀어 놓고
  • 11:10 - 11:11
    그것들을 추적하다가
  • 11:11 - 11:14
    그들이 작동을 멈췄을 때
    다시 회수할 것이 아니라
  • 11:14 - 11:18
    천 개, 백만 개, 혹은 십억 개의
    로봇을 자연에 풀어 놓는 겁니다.
  • 11:18 - 11:20
    그냥 퍼뜨려 놓는 거예요.
  • 11:20 - 11:23
    그것들이 생을 다하면 부패되어
    사라질 거라는 걸 알고 있으니까요.
  • 11:23 - 11:25
    걱정할 필요가 없습니다.
  • 11:25 - 11:27
    이것은 우리의 로봇에 관한
    생각을 바꾸어 버립니다.
  • 11:27 - 11:30
    우리가 그들을 배치하는 방식도요.
  • 11:30 - 11:31
    그러면 그게 가능할까요?
  • 11:31 - 11:33
    네. 우리는 가능함을 증명했습니다.
  • 11:33 - 11:35
    자연 분해되는 로봇을 만들 수 있어요.
  • 11:35 - 11:39
    정말 흥미로운 것은
    가정에 있는 재료들로
  • 11:39 - 11:40
    자연 분해 로봇을
    만들 수 있다는 겁니다.
  • 11:40 - 11:43
    이제 보여드리죠.
    깜짝 놀라실 거예요.
  • 11:43 - 11:46
    젤리로 로봇을 만들 수 있습니다.
  • 11:46 - 11:49
    지금 사용하는 모터 대신에
  • 11:49 - 11:51
    인공 근육이라는 것을 만들 수 있어요.
  • 11:51 - 11:53
    인공 근육은 똑똑한 재료입니다.
  • 11:53 - 11:55
    전기를 가하면
  • 11:55 - 11:57
    그것들은 수축하거나
    구부러지거나 뒤틀립니다.
  • 11:57 - 11:59
    진짜 근육과 비슷하죠.
  • 11:59 - 12:02
    그러니 모터를 쓰는 대신
    인공근육을 쓸 수 있습니다.
  • 12:02 - 12:05
    그리고 젤리로 인공근육을
    만들 수 있습니다.
  • 12:05 - 12:07
    젤리와 소금을 조금 가져와서
  • 12:07 - 12:09
    약간의 속임수를 쓰면
  • 12:09 - 12:11
    인공 근육을 만들 수 있습니다.
  • 12:11 - 12:14
    우리는 미생물 연료 전지의 위를
    다른 재료로 만드는 것도 증명했습니다.
  • 12:14 - 12:16
    바로 종이로 말이죠.
  • 12:16 - 12:19
    그러니 자연 분해되는 재료들로
    로봇 전체를 만들 수 있는 거예요.
  • 12:19 - 12:22
    그저 로봇을 밖에 던져 놓으면
    부패되어 없어질 겁니다.
  • 12:24 - 12:25
    이건 정말 정말 흥미롭습니다.
  • 12:25 - 12:29
    이건 로봇에 대한 우리의 관점을
    완전히 바꾸어 놓을 뿐만 아니라
  • 12:29 - 12:34
    이 로봇들로 할 수 있는 일에 대해
    창의력을 발휘하도록 도와줍니다.
  • 12:34 - 12:35
    그 예를 하나 말씀드릴게요.
  • 12:35 - 12:38
    로봇을 만들기 위해 젤리를
    사용할 수 있다면 말이죠.
  • 12:38 - 12:40
    젤리는 먹을 수 있잖아요. 그렇죠?
  • 12:40 - 12:43
    그러면, 이런 걸 만들면 어떨까요?
  • 12:43 - 12:44
    로봇 곰 젤리 말이죠.
  • 12:45 - 12:48
    여기 미리 준비해 둔 것이 있는데요.
  • 12:48 - 12:50
    여기 있어요. 봉투째 가져 왔어요.
  • 12:51 - 12:52
    레몬 맛도 있고요.
  • 12:54 - 12:56
    이 곰젤리를 집어 들고..
    진짜 로봇은 아니에요.
  • 12:56 - 12:58
    그렇다고 치죠.
  • 12:58 - 13:00
    이걸 가지고 할 일은
    입 안에 넣는 거예요.
  • 13:00 - 13:02
    레몬맛이 훌륭하군요.
  • 13:03 - 13:06
    너무 많이 씹지 않도록 하세요.
    로봇이라 싫어할 수도 있어요.
  • 13:07 - 13:09
    그런 다음 삼켜요.
  • 13:09 - 13:11
    그러면 위로 내려 가죠.
  • 13:11 - 13:15
    위 안에 들어가면 그것은 움직이고
    생각하고 뒤틀고 구부리기도 하죠.
  • 13:15 - 13:16
    뭔가를 합니다.
  • 13:16 - 13:18
    저멀리 장까지 내려갈 수도 있습니다.
  • 13:18 - 13:20
    궤양이나 암이 있는지
    알아낼 수도 있고요.
  • 13:20 - 13:23
    주사 같은 것을 놓을 수도 있죠.
  • 13:23 - 13:25
    아시다시피, 일단 임무를 마치면
  • 13:25 - 13:28
    그것은 위에서 소화되거나
  • 13:28 - 13:29
    그걸 원치 않으면
  • 13:29 - 13:32
    여러분 몸을 나와서 곧바로
    변기로 나갈 수도 있습니다.
  • 13:32 - 13:34
    그리고는 자연환경 속에서
    안전하게 부패되는 거죠.
  • 13:35 - 13:38
    다시 말하지만, 이건 로봇에 대한
    우리의 생각을 바꿔 놓는 거예요.
  • 13:39 - 13:43
    오염을 먹는 로봇을
    살펴보는 것으로 시작해서
  • 13:43 - 13:46
    우리가 먹을 수 있는
    로봇을 살펴 봤어요.
  • 13:46 - 13:47
    이 기회로 여러분이 아이디어를 얻어서
  • 13:47 - 13:50
    미래의 로봇으로 할 수 있는
    일들을 생각해보면 좋겠습니다.
  • 13:52 - 13:53
    경청해주셔서 정말 감사합니다.
  • 13:53 - 13:57
    (환호)
Title:
오염물질을 먹어치우는 로봇
Speaker:
조나단 로시터 (Jonathan Rossiter)
Description:

"노봇(Row-bot)"을 만나보세요. 오염물질을 없애고 폐수를 삼켜서 스스로에게 필요한 전력을 만들어내는 로봇입니다. 로봇공학자 조나단 로시터는 녹조류와 기름띠를 중화시키는 미생물 전지로 물위를 떠다니는 특별한 로봇을 소개하고, 이 로봇이 스스로 오염물질을 없애는 자연 분해 로봇의 선구자가 될지를 설명합니다.

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
14:10

Korean subtitles

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