WEBVTT

00:00:06.738 --> 00:00:10.329
소금은 물에 녹지만
기름은 왜 녹지 않을까요?

00:00:10.329 --> 00:00:12.124
음, 한마디로, 화학적 성질 때문입니다.

00:00:12.124 --> 00:00:14.328
하지만 이렇게 말하면 만족스럽지가 않죠?

00:00:14.328 --> 00:00:17.442
소금은 물에 녹지만 기름이

00:00:17.442 --> 00:00:19.152
물에 녹지 않는 이유는

00:00:19.152 --> 00:00:21.348
크게 두가지로 설명됩니다.

00:00:21.348 --> 00:00:22.281
에너지학,

00:00:22.281 --> 00:00:23.489
그리고 엔트로피 때문이죠.

00:00:23.489 --> 00:00:25.322
에너지학은 주로 두 물체 사이의

00:00:25.322 --> 00:00:28.203
인력, 즉 서로 잡아당기는 힘을 다룹니다.

00:00:28.203 --> 00:00:31.155
물에 있는 기름과 소금물을 살펴볼 때,

00:00:31.155 --> 00:00:34.152
우리는 입자 사이의

00:00:34.152 --> 00:00:36.779
매우, 매우, 매우
작은 규모의 힘에 초점을 맞춥니다.

00:00:36.779 --> 00:00:38.180
분자 수준까지 말입니다.

00:00:38.180 --> 00:00:39.898
어느 정도인지 알려드리자면,

00:00:39.898 --> 00:00:41.599
물 한잔에는

00:00:41.599 --> 00:00:43.110
우주에서 우리가 알고 있는 별보다

00:00:43.110 --> 00:00:45.816
더 많은 분자들이 있습니다.

00:00:45.816 --> 00:00:49.448
이 분자들은 끊임없이 움직이고

00:00:49.448 --> 00:00:52.460
이동하고, 진동하고, 회전합니다.

00:00:52.460 --> 00:00:54.774
이 분자들이 컵 밖으로

00:00:54.774 --> 00:00:56.858
빠져나가지 못하게 하는것은

00:00:56.858 --> 00:01:00.270
분자 사이의 인력인데,

00:01:00.270 --> 00:01:01.230
물과 물 그리고 다른 물질들 사이에서

00:01:01.230 --> 00:01:04.482
상호 작용하는 이러한 힘(인력)은

00:01:04.482 --> 00:01:07.733
'에너지학'이라고 부르는 것 입니다.

00:01:07.733 --> 00:01:09.874
우리는 물분자가 
스퀘어 댄스(4인 1조의 춤)처럼

00:01:09.874 --> 00:01:11.419
무작위로 끊임없이

00:01:11.419 --> 00:01:13.047
상대를 바꿔가면서 춤추는

00:01:13.047 --> 00:01:16.501
댄스 파티에 참여했다고
생각하면 됩니다.

00:01:16.501 --> 00:01:19.185
간단히 말해서
물과 상호 작용하는

00:01:19.185 --> 00:01:20.676
물질의 능력은

00:01:20.676 --> 00:01:22.298
물이 자기 자신과 상호 작용 방법을

00:01:22.298 --> 00:01:24.881
방해하는 방식과 균형을 이루고 있는데,

00:01:24.881 --> 00:01:27.230
이것이 왜 어떤 것들은 물에 잘 녹고

00:01:27.230 --> 00:01:29.899
다른 것은 아닌지를 설명하는데

00:01:29.899 --> 00:01:31.649
중요한 역할을 합니다.

00:01:32.048 --> 00:01:33.912
기본적으로 엔트로피는

00:01:33.912 --> 00:01:36.631
어떻게 물질과 에너지가 무작위적으로 정렬되는지

00:01:36.631 --> 00:01:38.503
설명해 줍니다.

00:01:38.503 --> 00:01:41.200
방 안의 공기를 예로 들어보죠.

00:01:41.200 --> 00:01:44.062
공간 안에 공기를 이루는
엄청난 수의 분자가

00:01:44.062 --> 00:01:46.650
만들어낼 수 있는 다양한 배열을

00:01:46.650 --> 00:01:48.131
상상해 봅시다.

00:01:48.131 --> 00:01:49.167
이런 배열중에는

00:01:49.167 --> 00:01:52.163
모든 산소 분자는 이 쪽에만 있고

00:01:52.163 --> 00:01:54.814
모든 질소 분자는 반대쪽에만
있을 수도 있을 겁니다.

00:01:54.814 --> 00:01:55.855
분리된 거죠.

00:01:55.855 --> 00:01:58.230
하지만 훨씬 더 가능성이 큰 배열은

00:01:58.230 --> 00:02:01.230
이 두 분자가 서로 섞여있는 경우이겠죠.

00:02:01.230 --> 00:02:03.481
네, 엔트로피는 섞이는 걸 좋아합니다.

00:02:03.481 --> 00:02:06.334
에너지학은 인력을 다룹니다.

00:02:06.334 --> 00:02:08.417
그리고 인력이 있으면

00:02:08.417 --> 00:02:10.321
특정한 배열이 나타날 가능성이

00:02:10.321 --> 00:02:11.500
높아지죠.

00:02:11.500 --> 00:02:13.780
서로 끌어 당기는 것이 있는 그런 것 말이죠.

00:02:13.780 --> 00:02:16.294
이 둘 사이의 균형은 항상

00:02:16.294 --> 00:02:18.871
어떤 현상이 일어날지를 결정합니다.

00:02:18.871 --> 00:02:20.285
분자 수준에서

00:02:20.285 --> 00:02:22.664
물은 물 분자로 구성되어 있죠.

00:02:22.664 --> 00:02:25.829
물 분자는 두 개의 수소 분자와
하나의 산소 분자로 이루어져 있고요.

00:02:25.829 --> 00:02:28.497
물에 있는 이러한 분자들은

00:02:28.497 --> 00:02:30.831
지속적이고 무작위적인
스퀘어 댄스 파티에 참여한 것이죠.

00:02:30.831 --> 00:02:34.386
이것이 수소결합 네트워크라 불립니다.

00:02:34.386 --> 00:02:35.771
엔트로피는 스퀘어 댄스가 항상

00:02:35.771 --> 00:02:38.018
진행되는 것을 좋아합니다.

00:02:38.018 --> 00:02:39.314
스퀘어 댄스에는 모든 물 분자가

00:02:39.314 --> 00:02:41.142
정렬할 수 있는 방법이

00:02:41.142 --> 00:02:42.349
더 많이 있습니다.

00:02:42.349 --> 00:02:44.790
물 분자가 줄지어 춤을 추는 것과

00:02:44.790 --> 00:02:45.421
비교해서 말이죠.

00:02:45.421 --> 00:02:47.781
그래서 스퀘어 댄스는 계속 진행됩니다.

00:02:47.781 --> 00:02:50.750
그렇다면 소금이 들어오면
어떤 일이 생길까요?

00:02:50.750 --> 00:02:52.748
분자 수준에서

00:02:52.748 --> 00:02:55.584
소금은 사실 두개의 다른 이온으로
구성되어 있습니다.

00:02:55.584 --> 00:02:57.838
염소와 나트륨인데

00:02:57.838 --> 00:03:00.082
이것은 벽돌처럼 쌓여있죠.

00:03:00.082 --> 00:03:01.502
소금은 댄스 파티에

00:03:01.502 --> 00:03:03.386
큰 그룹으로 등장해서

00:03:03.386 --> 00:03:05.040
처음엔 옆에 앉아있는데

00:03:05.040 --> 00:03:07.431
수줍음 많아서

00:03:07.431 --> 00:03:10.272
개별 이온으로 분리되기 싫어합니다.

00:03:10.272 --> 00:03:12.456
하지만 비밀스럽게
부끄럼 많은 춤꾼들은

00:03:12.456 --> 00:03:15.009
누군가 먼저 춤추자고 해주기를
기다리고 있어요.

00:03:15.009 --> 00:03:18.233
물 분자는 우연히 그리고 무작위로

00:03:18.233 --> 00:03:20.817
소금 하나를 만나 
그룹으로 부터 떼어내

00:03:20.817 --> 00:03:21.983
댄스 무대로 이끕니다.

00:03:21.983 --> 00:03:23.362
그리고 한번 춤에 빠진 소금은

00:03:23.362 --> 00:03:24.948
돌아오지 않죠.

00:03:24.948 --> 00:03:27.352
사실, 소금 이온이 스퀘어 댄스장에 오면

00:03:27.352 --> 00:03:29.412
춤추는 위치의 종류가 더 많이

00:03:29.412 --> 00:03:30.790
생기기 때문에

00:03:30.790 --> 00:03:33.973
소금 이온이 물 분자와 
춤추는 것은 장려됩니다.

00:03:35.156 --> 00:03:37.119
이제 기름을 봅시다.

00:03:37.119 --> 00:03:39.800
기름 분자는 물과 춤을 추는 것에

00:03:39.800 --> 00:03:40.887
흥미를 가지고 있습니다.

00:03:40.887 --> 00:03:43.138
엔트로피 또한 기름이
춤추는것에 찬성하죠.

00:03:43.138 --> 00:03:45.193
기름 분자의 문제는

00:03:45.193 --> 00:03:47.471
아주 큰 의상을 입었서

00:03:47.471 --> 00:03:50.040
물 분자보다도
훨씬 더 크다는 것입니다.

00:03:50.040 --> 00:03:52.474
기름 분자가 들어왔을 땐

00:03:52.474 --> 00:03:55.299
이들의 크기가 춤을 추거나

00:03:55.299 --> 00:03:56.919
무작위로 상대를 바꾸는 데에

00:03:56.919 --> 00:03:58.622
방해가 됩니다.

00:03:58.622 --> 00:04:00.329
이것이 이 춤의 
가장 중요한 부분인데 말이죠.

00:04:00.329 --> 00:04:02.885
게다가 이들은 춤을 잘 추지 못합니다.

00:04:02.885 --> 00:04:04.805
물 분자는 기름 분자가 춤을 출 수 있도록

00:04:04.805 --> 00:04:06.464
노력하였지만

00:04:06.464 --> 00:04:08.890
기름 분자의 의상에 계속 부딪혔고

00:04:08.890 --> 00:04:11.550
기름 분자가 댄스장을 모두 차지 했어요.

00:04:11.550 --> 00:04:13.723
기름이 나가면 물은 더 많은 방법으로

00:04:13.723 --> 00:04:15.765
춤을 출 수 있었기에

00:04:15.765 --> 00:04:18.214
물은 기름을 의자로

00:04:18.214 --> 00:04:20.803
밀어냅니다.

00:04:20.803 --> 00:04:22.887
곧, 많은 기름이

00:04:22.887 --> 00:04:24.971
옆으로 밀려납니다.

00:04:24.971 --> 00:04:27.280
이들은 물분자들이 얼마나

00:04:27.280 --> 00:04:29.455
불공정한지에 대해 불평하면서

00:04:29.455 --> 00:04:31.408
무리지어 모입니다.

00:04:31.408 --> 00:04:32.746
분자 사이의

00:04:32.746 --> 00:04:35.082
상호 작용과 배열의 결합은

00:04:35.082 --> 00:04:37.472
이들이 언제 무작위로 움직일지를

00:04:37.472 --> 00:04:38.890
결정합니다.

00:04:38.890 --> 00:04:41.216
이것이 이들이 섞일지 말지에
영향을 주는 것이죠.

00:04:41.216 --> 00:04:43.637
다른 말로, 물과 기름이
섞이지 않는 이유는

00:04:43.637 --> 00:04:47.217
그들은 좋은 춤 상대가
아니기 때문입니다.