0:00:00.772,0:00:03.555
몇 년 전, 제가 파리를 방문했을 때

0:00:03.579,0:00:07.904
세느강변을 걷던 어느 아름다운[br]여름 오후의 일입니다.

0:00:07.928,0:00:11.177
저는 강변에서 떠다니는[br]거대한 비누방울을 보았는데

0:00:11.201,0:00:12.612
크기가 이만큼이나 된 것이었습니다.

0:00:12.636,0:00:15.589
조금 후, 방울이 팡 터져 없어졌고

0:00:16.273,0:00:20.289
비누방울을 만든 두 거리 공연사는[br]구경꾼들에게 둘러싸여 있었습니다.

0:00:20.845,0:00:24.244
그들은 생계를 위해 기부를 부탁하면서

0:00:24.268,0:00:28.128
두 군데를 묶은 한 쌍의[br]막대들을 판매하고 있었습니다.

0:00:28.152,0:00:33.219
저는 그 자리에서 한 남자분이 그 막대를[br]10유로에 사가시는 걸 보고

0:00:33.243,0:00:34.995
깜짝 놀랐습니다.

0:00:35.773,0:00:39.686
저는 방울을 열정적으로[br]연구하는 과학자입니다.

0:00:39.710,0:00:43.066
저는 거대한 비누방울을[br]만드는 진짜 비법은

0:00:43.090,0:00:46.491
정확하게 섞은 비눗물 자체에 있지

0:00:46.515,0:00:47.946
막대에 있지 않죠.

0:00:47.970,0:00:49.281
막대는 필요하긴 하지만

0:00:49.305,0:00:51.448
집에서도 쉽게 만들 수 있죠.

0:00:51.924,0:00:57.566
막대에 집중하는 건 진짜 도구가 비누방울[br]자체임을 못 보게 하는 겁니다.

0:00:58.970,0:01:03.102
방울들은 아이들 장난감 같이 보이지만

0:01:04.117,0:01:06.540
정말로 아름답기도 합니다.

0:01:07.659,0:01:11.997
그러나 더욱 환상적인 과학[br]원리들이 방울 속에 들어 있습니다.

0:01:12.021,0:01:14.668
가끔은 문제해결도구가 되기도 합니다.

0:01:15.192,0:01:17.565
그래서 제가 오늘 여러분들과[br]나누고 싶은 몇 가지 이야기는

0:01:17.589,0:01:21.260
방울 만들기와

0:01:21.284,0:01:25.279
초미세방울 제거하기에[br]들어있는 과학 원리들 입니다.

0:01:25.742,0:01:29.660
여기 화면에 보이시는 것처럼[br]비누방울부터 시작해 보겠습니다.

0:01:30.478,0:01:33.524
비누방울은 다음과 같은[br]아주 흔한 물질들로 이루어집니다.

0:01:33.548,0:01:37.325
공기, 물, 비누를[br]정확하게 섞은 혼합물이죠.

0:01:38.214,0:01:41.815
비누방울 색이 계속해서[br]바뀌는 것이 보이실 거예요.

0:01:41.839,0:01:46.336
이는 빛이 비누방울[br]표면에서 산란하기 때문인데

0:01:46.360,0:01:48.477
표면의 두께 변화에 따른 것입니다.

0:01:49.471,0:01:53.230
흔한 물질중 하나인 물분자는

0:01:53.254,0:01:59.651
수소원자 두 개와 산소원자[br]하나로 이루어져 H2O가 되는데요.

0:02:00.350,0:02:05.141
대부분의 물방울 표면에서는[br]안으로 끌어당기는 힘이 작용하여

0:02:05.165,0:02:07.538
반구모양을 만들어 냅니다.

0:02:08.237,0:02:13.007
이것이 물방울 표면이 탄성박판 같은 [br]성질을 갖는 이유입니다.

0:02:13.729,0:02:17.753
물방울 표면에 물분자는[br]가운데 있는 물분자에 의해

0:02:17.777,0:02:19.699
계속해서 안쪽으로[br]당기는 힘을 받습니다.

0:02:20.826,0:02:25.850
그리고 이러한 형태의 탄성을[br]우리는 "표면장력"이라고 합니다.

0:02:26.422,0:02:28.473
여기에 비누를 섞으면

0:02:28.497,0:02:33.041
비누분자가 물방울[br]표면의 장력을 약하게 만들어

0:02:33.065,0:02:36.989
더욱 탄력있고, 쉽게[br]방울 모양을 이루게 합니다.

0:02:38.505,0:02:43.224
비누방울을 수학적 문제[br]해결도구로 사용할 수도 있습니다.

0:02:43.779,0:02:48.821
잘 보시면 물방울은 기하학적으로[br]완벽한 모양을 지속하고 있습니다.

0:02:48.845,0:02:54.657
예를 들어, 구는 단위부피당

0:02:54.681,0:02:56.298
표면적이 가장 작습니다.

0:02:56.322,0:03:00.666
그것이 바로 물방울 하나가[br]언제나 구 모양인 이유입니다.

0:03:00.690,0:03:02.526
지금 보여드리겠습니다.[br]확인해 보실까요.

0:03:18.112,0:03:19.930
여기 비누방울이 하나 있습니다.

0:03:19.954,0:03:22.221
두 개의 비누 방울이 만나면

0:03:25.437,0:03:28.671
하나의 표면을 공유하여[br]물질의 양을 최소화 합니다.

0:03:36.385,0:03:39.310
점점 더 많은 비누방울이 모이면

0:03:39.334,0:03:41.163
기하학적 형태가 변화하는데요.

0:03:41.556,0:03:43.915
이렇게 네 개의 방울이 모이면

0:03:43.939,0:03:46.209
중앙의 한 점에서 만나게 됩니다.

0:04:30.871,0:04:33.241
만약 여섯 개의 방울이 모이면

0:04:33.265,0:04:35.905
마법의 정육면체가[br]정중앙에 나타납니다.

0:04:35.929,0:04:39.557
(박수)

0:04:43.059,0:04:45.742
표면장력이 작용하여

0:04:45.766,0:04:49.704
가장 효율적인 기하학적[br]배열을 만들어 내는 것입니다.

0:04:51.693,0:04:56.198
이제, 다른 예를 하나 [br]더 들어보겠습니다.

0:04:57.153,0:05:00.155
여기 아주 간단한 받침대가 있습니다.

0:05:01.258,0:05:05.166
두 개의 플라스틱 판을

0:05:05.190,0:05:07.676
서로 핀 네 개를 활용하여 [br]고정했습니다.

0:05:07.700,0:05:13.690
이 네 개의 핀이 같은 거리로[br]떨어져 있는 도시라고 생각하고

0:05:13.714,0:05:17.419
네 개의 도시를 연결하는[br]도로를 만든다고 가정해 봅시다.

0:05:18.426,0:05:22.670
제 질문은 네 개의 도시를[br]연결하는 최단 경로는 어디일까요?

0:05:23.723,0:05:27.624
질문의 답을 비눗물에[br]담가서 찾아 보겠습니다.

0:05:31.775,0:05:37.298
기억하세요, 비누방울은[br]언제나 표면적을

0:05:37.322,0:05:38.922
최소화 하는 형태로 만들어 집니다.

0:05:38.946,0:05:41.652
기하학적으로 완벽한 모양으로 말입니다.

0:05:42.632,0:05:47.741
해결법이 여러분이[br]기대했던 것과 다를 수도 있습니다.

0:05:50.175,0:05:53.583
네 개의 도시를 잇는 최단 경로는

0:05:53.607,0:05:59.471
여기 이 두 도시 거리의[br]2.73배가 됩니다.

0:05:59.495,0:06:03.788
(박수)

0:06:05.401,0:06:07.367
이제 제 아이디어를 잘 이해하셨군요.

0:06:07.391,0:06:12.670
비누방울은 언제나 표면적을[br]최소화 하는 방법으로

0:06:12.694,0:06:15.098
완벽한 기하학적 배열을 만들어 냅니다.

0:06:17.416,0:06:23.289
이제, 다른 관점에서 방울에 대한 [br]이야기를 해 보겠습니다.

0:06:24.357,0:06:28.265
제 딸 조이는 동물원에[br]가는 것을 아주 좋아합니다.

0:06:28.289,0:06:34.218
그 중에서도 영국 남부의 마웰[br]동물원의 펭귄관을 가장 좋아하지요.

0:06:34.242,0:06:38.674
펭귄들이 물속으로 빠르게 [br]헤엄치는 모습을 볼 수 있는 곳입니다.

0:06:39.653,0:06:43.432
하루는 아이가 펭귄이 수영할 때

0:06:43.456,0:06:46.456
몸에서 물방울이 지나가는 것을 보고

0:06:46.480,0:06:48.360
왜 그런지 물었습니다.

0:06:48.384,0:06:51.351
펭귄과 같은 조류는

0:06:51.375,0:06:54.873
정말 많은 시간을 물 속에서 보내면서

0:06:54.897,0:07:01.312
물방울을 보관하여 물의 밀도를

0:07:01.336,0:07:03.942
줄이는 영리한 방법을[br]익히도록 진화하였습니다.

0:07:05.066,0:07:11.918
황제 펭귄은 해수면에서[br]수백미터까지 잠수하는 법을 익힙니다.

0:07:12.562,0:07:17.964
그리고 잠수하기 전 [br]깃털 아래에 공기를 보관해서

0:07:17.964,0:07:22.726
헤엄칠 때 천천히 내보내어[br]물방울 구름을 만드는 법을 익힙니다.

0:07:23.300,0:07:26.968
이 물방울이 펭귄 주변의[br]물의 밀도를 낮춰주는 역할을 하여

0:07:26.992,0:07:29.777
수영하기 더 쉽게 만들고

0:07:29.801,0:07:34.630
수영 속도를 40% 이상 높여 줍니다.

0:07:35.779,0:07:39.508
이러한 사실이 선박[br]제작사들에게 알려졌습니다.

0:07:40.364,0:07:43.853
제가 말씀드리는 큰 선박은

0:07:43.877,0:07:48.884
대양을 가로질러 수천 개의[br]컨테이너를 나르는 것들을 말합니다.

0:07:49.559,0:07:54.961
최근에, 제작사들은[br]"공기 윤활 시스템"을

0:07:54.985,0:07:56.950
펭귄에게서 영감을 받아[br]개발해 냈습니다.

0:07:57.704,0:08:01.870
이 시스템을 이용하여[br]수많은 공기 방울들을 만들어

0:08:01.894,0:08:05.983
배 바닥 전체에 순환 시켜

0:08:06.007,0:08:10.567
공기카펫을 만들면 물의 저항을 줄여

0:08:10.591,0:08:12.778
배가 쉽게 움직일 수 있게 됩니다.

0:08:14.167,0:08:18.185
이 방법으로 배의 에너지 소모를

0:08:18.209,0:08:20.826
15% 넘게 절약할 수 있습니다.

0:08:22.848,0:08:26.364
방울들은 약에서도 쓸모가 있습니다.

0:08:26.388,0:08:29.268
약과 관련지어 할 수 있는 역할은

0:08:30.889,0:08:37.858
예를 들면, 몸의 일정 부위에[br]약이나 유전자의 비침습적

0:08:37.882,0:08:40.388
투여와 같은 것이 있습니다.

0:08:40.412,0:08:42.468
상상해 보세요. 초미세 방울 속에

0:08:42.492,0:08:46.589
자성을 띄는 물질과[br]약을 혼합하여 넣은 다음

0:08:46.613,0:08:49.058
혈액 속으로 주사하는 것입니다.

0:08:50.273,0:08:53.685
방울들은 몸 속에[br]목표부위로 이동하는데요.

0:08:53.709,0:08:56.312
어떻게 어디로 가야 할지를 [br]알 수 있을까요?

0:08:56.336,0:08:58.452
우리가 자성 물질을 넣었기 때문이죠.

0:08:58.476,0:09:00.837
예를 들어, 손에 이 부분에[br]약을 투여한다고 하면

0:09:00.861,0:09:04.873
여기 손까지 이동한 초미세방울을

0:09:04.897,0:09:08.688
초음파를 활용하여 터뜨리면

0:09:08.712,0:09:12.210
정확하게 필요한 곳에[br]약을 투여할 수 있게 됩니다.

0:09:13.895,0:09:17.369
지금까지는 방울을 만들기에 관련된[br]과학 원리에 대해 이야기 해보았는데요.

0:09:17.393,0:09:21.694
때로는 방울을 제거해야 [br]할 때도 있습니다.

0:09:21.718,0:09:24.018
이것이 제 일의 일부이기도 합니다.

0:09:24.731,0:09:29.609
제 정확한 직업명은[br]"잉크 제제 학자"입니다.

0:09:29.633,0:09:33.683
그렇지만 여러분들이 종이에 쓰는[br]그런 잉크에 대한 일을 하지는 않고요.

0:09:34.366,0:09:37.178
저는 좀 멋진 것들, 그러니까

0:09:37.202,0:09:41.622
유기태양전지(OPV)와 같은[br]장치를 가지고 일을 합니다.

0:09:41.646,0:09:45.272
그리고 유기발광다이오드[br]즉, OLED와 같은 장치를 다룹니다.

0:09:45.342,0:09:48.982
제 일의 일부는 저희 회사에서[br]만드는 잉크에서 왜 그리고 어떻게

0:09:49.526,0:09:54.132
잉크에서 방울을 제거하는지[br]밝혀내는 것 입니다.

0:09:54.989,0:09:58.251
배합과정 중

0:09:58.275,0:10:00.034
이를 준비하는 단계에서

0:10:00.058,0:10:06.253
유효 성분에 용제와 첨가물을 넣습니다.

0:10:06.277,0:10:10.806
저희가 원하는 물질을 사용하여[br]원하는 제제의 잉크를 만들어

0:10:10.830,0:10:12.466
사용하기 위한 방법입니다.

0:10:13.196,0:10:16.113
그러나 여러분들이 음료나

0:10:16.137,0:10:17.407
케이크를 만들 때처럼

0:10:17.431,0:10:22.987
어쩔 수 없이 잉크 속으로[br]소량의 공기 방울이 들어가게 됩니다.

0:10:23.686,0:10:26.948
우리가 이야기 하는[br]잉크 속 공간은 분명

0:10:26.972,0:10:29.841
파리에서 비누방울을[br]날리던 공간과는 매우 다릅니다.

0:10:30.960,0:10:33.162
이 공기방울은 잉크 속

0:10:33.186,0:10:36.117
몇 밀리미터 사이나

0:10:36.141,0:10:37.384
몇 마이크론 사이

0:10:37.408,0:10:40.381
또는 몇 나노미터 사이로 들어갑니다.

0:10:40.405,0:10:42.328
그렇게 내부로 들어간 소량의

0:10:42.352,0:10:45.351
산소나 수분이 저희의 걱정거리입니다.

0:10:46.525,0:10:52.230
이 정도 크기에서는 이들을[br]제거하는 것이 쉽지 않습니다.

0:10:52.254,0:10:54.186
그럼에도 여러가지 문제를 일으킵니다.

0:10:54.210,0:10:58.325
예를 들어, 유기발광 다이오드 잉크는

0:10:59.772,0:11:06.744
여러분들의 스마트폰[br]화면을 만드는데 쓰입니다.

0:11:07.674,0:11:09.909
몇 년 동안 문제 없이[br]쓸 수 있는 이 화면도

0:11:09.933,0:11:14.953
잉크에 산소나 수분이 유입되고

0:11:14.977,0:11:17.340
이를 제거하지 못하면

0:11:17.364,0:11:22.234
금새 픽셀에 검은 점들이 보이게 됩니다.

0:11:22.943,0:11:29.926
저희가 이 초미세방울을[br]제거하는데 직면하는 도전과제는

0:11:29.950,0:11:33.396
이 친구들이 그리[br]협조적이지 않다는데 있습니다.

0:11:33.420,0:11:35.368
이 친구들은 거기 머무르려 하고

0:11:35.392,0:11:38.278
잘 움직이지 않고 잉크목욕을[br]즐기며 잘 움직이지 않으려 합니다.

0:11:38.937,0:11:40.899
그렇다면 어떻게 쫓아내야 할까요?

0:11:42.741,0:11:44.836
한 가지 저희가 사용하는 기술은

0:11:44.860,0:11:52.571
잉크 속으로 아주 얇고 작은 [br]구멍이 뚫린 튜브를 밀어넣어

0:11:52.580,0:11:55.691
이 튜브를 진공 챔버에 넣으면

0:11:55.715,0:12:00.055
잉크에서 이 방울들이[br]밀려서 나오게 됩니다.

0:12:00.079,0:12:01.434
그렇게 제거가 되지요.

0:12:02.730,0:12:08.374
한 번 저희가 방울들을 겨우[br]잉크에서 제거하고 나면

0:12:09.310,0:12:11.696
축하파티를 할 시간이 됩니다.

0:12:13.726,0:12:16.741
보글보글한 샴페인을 따 볼까요?

0:12:23.693,0:12:25.881
오, 정말 재밌겠군요!

0:12:25.905,0:12:28.890
(웃음)

0:12:30.327,0:12:32.657
우오오!

0:12:32.681,0:12:36.387
(박수)

0:12:40.317,0:12:46.045
여기 수 많은 거품들이[br]샴페인 병에서 나오는게 보이시죠.

0:12:46.566,0:12:50.909
이 거품 속에는 이산화탄소,

0:12:50.933,0:12:56.471
즉 와인이 숙성되는 과정에서[br]생기는 기체로 가득차 있습니다.

0:12:57.226,0:12:58.969
조금 따라보겠습니다.

0:13:00.919,0:13:02.656
이런 기회를 놓칠수야 없죠.

0:13:10.292,0:13:12.383
이 정도면 될 것 같군요.

0:13:12.407,0:13:13.614
(웃음)

0:13:17.178,0:13:22.370
여기, 수 많은 초미세방울들이

0:13:22.394,0:13:27.410
유리잔 바닥에서 샴페인[br]표면까지 올라오는 것이 보이는군요.

0:13:28.286,0:13:29.889
팡 터지기 전에

0:13:30.680,0:13:35.878
이 방울들은 아주 작은[br]아로마 분자들을 내뿜고

0:13:35.902,0:13:39.573
샴페인의 풍미를 만들어 내면서

0:13:39.597,0:13:43.296
우리가 샴페인 향기를 더욱[br]풍부하게 느낄 수 있도록 합니다.

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방울들을 열정적으로[br]연구하는 과학자로서

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저는 방울을 보는 것을 사랑하고

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가지고 노는 것도 사랑스럽고

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연구하는 것도 사랑합니다.

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또한, 마시는 것도 사랑하지요.

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감사합니다.

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(박수)