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광자가 바 안으로 걸어 들어옵니다 ... | 프랭크 반 미에로(Frank van Mierlo) | TEDxBeaconStreet

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    4월부터,
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    저는 아침근무를 시작했는데,
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    두 가지를 배울 수 있었습니다.
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    새벽 4시에 일어난다는게
    처음에는 정말 힘들었습니다.
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    그리고 제게 이런 것도 알려줬죠.
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    일출이 정말 아름다울 수 있구나를
    알게 됐습니다.
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    태양으로 부터 우리는
    뭔가 마법같은 빛을 받습니다.
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    물론 이 빛은 광자입니다,
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    이 광자는 흥미로운 입자인데
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    질량이 없고,
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    항상 빛의 속도로 움직이며,
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    에너지를 가지고 있습니다.
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    지금 우리가 받고 있는 이 광자들은
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    매우 에너지가 넘치는 청색광에서부터
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    모든 범위의 다양한 에너지 수준으로
    우리에게 옵니다.
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    청색광은 아주 많은 에너지를
    가지고 있는데
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    공기 중에 분자와 상호작용할 수 있는데
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    청색광의 산란이
    하늘을 파랗게 하는 이유입니다.
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    게으른 적색광에서
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    대기를 통해서 방해받지 않고
    직선으로 나아갑니다.
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    이것이 일출이 빨간색인 이유입니다.
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    따라서 태양으로 부터
    이 모든 광자를 얻을 수 있는데,
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    이건 모두 다른 종류의
    에너지 수준입니다.
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    비극은 여기있습니다.
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    만약 우리가 에너지를 수확하려고 하면,
    우리는 하나의 파장에만 최적화 됩니다.
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    모든 것은 차선책입니다.
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    이유에 대해 생각해보기 위해,
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    제가 여러분에게 태양열 패널이
    어떻게 작동하는지 설명해드겠습니다.
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    태양열 패널은 반도체 물질로
    만들어졌습니다.
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    그리고 반도체에서 나오는
    유용한 전기를 얻습니다.
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    여러분은 자연 상태에 있는 전자를
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    전도띠에서 들어올려야 합니다.
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    이를 위해 필요한 에너지의 양을
    띠 틈이라고 부릅니다.
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    여기에는 세 개의 시나리오가 있습니다.
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    첫 번째, 광자에 띠 틈과
    정확히 같은 양의 에너지가 있다면,
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    이 경우에, 여러분은
    유용한 작업을 수행하는 곳인,
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    전도띠에서
    전자를 들어올릴 수 있습니다.
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    두 번째 경우는
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    광자가 띠 틈 보다 에너지가 적다면
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    이 경우에
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    광자는 사용되지 않은 상태가 되는데
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    왜냐하면 광자에 어떠한 전자도
    움직이게 할 에너지가 없기 때문입니다.
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    그리고 마지막으로 세 번째 경우는
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    광자에 띠 틈보다
    많은 에너지가 있는 경우입니다.
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    그러면, 여분의 에너지가 낭비됩니다.
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    왜냐하면 여러분은 하나의 광자에서
    하나의 전자를 얻으려고 하기 때문이죠.
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    오늘날 기술 수준으로
    우리가 할 수 있는 최선은
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    이용 가능한 에너지 중에서
    약 24% 를 수집하는 것입니다.
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    오늘날 태양광 패널은 근본적인 한계에
    매우 근접하고 있습니다.
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    이번 해에
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    태양광 패널은 전 세계적으로 우리가
    사용하는 전기의 약 5%를 생산할 것입니다.
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    확실히, 이것만으로는
    충분하지 않습니다.
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    에너지 믹스를 바꾸기 위해서는,
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    우리는 아주 아주 많은 태양광 패널을
    설치해야 됩니다.
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    그리고 우리는 각각의 패널의 전력을
    끌어올려야만 합니다.
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    하지만 우리는 근본적인 한계를
    마주하고 있습니다.
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    그렇다면 우리는 어떻게
    이 한계를 벗어날 수 있을까요?
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    자, 여기 하나의 해결책이 있습니다,
    바로 탠덤이라고 하는 것입니다.
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    주로 민간에서 자금을 조달 받는
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    유럽과 미국의 연구실들의
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    돌파구는 오늘날에서야 가능한
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    두개의 반도체를 사용하는 비용적으로
    효과적인 탠덤 모듈을 만드는 것입니다.
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    가장 위쪽의 물질은 고 에너지 광자들을
    수확하는 높은 띠 틈입니다.
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    그리고 아래 물질은 긴 파장의 광자를
    포착하는 낮은 띠 틈입니다.
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    탠덤이 태양광 패널의 에너지 생산량을
    35% 까지 높이게 됐습니다.
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    이것이 가능하기 위해서
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    우리가 해결해야할 것들은
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    모든 방법의 높은 난이도의
    공학과 제조 문제들입니다.
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    그리고 이제
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    비용 효과적인 해결책들을
    이용가능하게 됐습니다.
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    상업적으로 이용가능하게 된
    탠덤 모듈은 현실이 될 것입니다.
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    아주 가까운 미래에 말이죠.
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    이건 태양열과 관련해
    가장 중요한 혁신입니다.
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    1954년 벨의 연구소에서 처음으로
    태양열에 대해 구상한 이후로 말이죠.
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    어디서나 이 기술이 실현된다면
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    탠덤은 에이커 당 산출하는
    에너지 양을 증가시킬 것입니다.
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    이 기술은 모든 설치물들을
    더욱 효율적으로 만들겁니다.
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    이건 매우 중요한 기술입니다.
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    필요한 곳이 있다면 그 곳이 어디든
    빨리 우리가 실현시켜야 할 기술입니다.
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    인도처럼 말이죠.
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    인도는 기후변화에 대항하는
    싸움의 최전선에 있습니다.
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    이곳의 사람들은 새로운 해결책에
    굶주려 있습니다.
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    그리고 이 사람들은 세계에서 자본 당
    에너지 사용량이 가장 적습니다.
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    인도는 석탄보다
    더욱 매력적인 무언가로 산업화 할
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    기회를 받아 마땅합니다.
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    탠덤 모듈이 바로
    이 기회가 될 수 있습니다.
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    물을 산소와 수소로 나누는
    강력한 탠덤 모듈을 상상해보세요.
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    탠덤 모듈에서 산출되는
    증가된 에너지에 감사하게도,
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    순수한 수소가 경제적으로
    사용할 수 있게 됩니다.
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    그리고 이렇게
    순수한 수소를 얻을 수 있다면,
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    이제 여러분은 이를 오랫동안
    많은 양의 에너지로 저장할 수 있고
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    철을 만드는 것과 같은
    제조 공정의 원료로 사용가능 합니다.
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    탠덤 모듈은 변형이 가능합니다.
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    탠덤 모듈 자체만으로는
    그렇게 유용하지 않습니다.
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    기후변화에
    대항하는 싸움에서 승리하는 것은
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    커다란 도전입니다.
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    왜냐하면 계속해서
    지고 있는 싸움이기 때문입니다.
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    우리는 줄이지는 못할 망정
    탄소 배출을 늘리고 있습니다.
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    이를 바꾸기 위해서는,
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    우리는 대단한 인식의
    전환이 필요합니다.
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    우리는 전환점을 지나쳐야 합니다.
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    그 전환점은 우리 대다수가
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    우리 지구를 책임지고 보살필 필요가
    있다고 믿는 것을 의미합니다.
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    오늘날, 우리는
    전환점에 가까이 있습니다.
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    하지만 탠덤의 출현과 함께
    우리의 장비 성능이 좋아졌습니다.
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    이를 잘 사용하는 것은
    이제 우리 모두에게 달렸습니다.
Title:
광자가 바 안으로 걸어 들어옵니다 ... | 프랭크 반 미에로(Frank van Mierlo) | TEDxBeaconStreet
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전문가들 사이에서 기후 변화에 대처하기 위한 방법과 관련한 공감대가 형성되고 있습니다. 이 영상에서 프랭크 반 미에로는 탬덤 태양열 패널을 포함하는 이용가능한 기술에 대해 설명합니다. 그리고 더 나은 세상을 위한 매력적인 비전을 제시합니다.

광자가 바 안으로 걸어 들어옵니다.
그러자 바텐더가 묻길,
짐이 있나요?
광자가 이에 답하길,
아뇨 저는 가볍게 여행 중이에요.

프랭크 반 미에로, CEO 1366 Technologies Inc

MIT와 스탠포드에서 공학 학위를 이수한 프랭크 반 미에로는 지난 12년 동안 화석 연료의 에너지 전환을 이루기 위해 일했다. 세계 수준의 대규모 전문가 팀이 그의 탐구를 돕고 있다.

이 강연은 TED 컨퍼런스 형식에 맞춰 개최된 별도의 지역 TEDx행사에서 발표되었습니다. 자세한 내용은 https://www.ted.com/tedx를 방문해 주세요.
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English
Team:
closed TED
Project:
TEDxTalks
Duration:
05:29

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