1
00:00:00,772 --> 00:00:03,555
몇 년 전, 제가 파리를 방문했을 때

2
00:00:03,579 --> 00:00:07,904
세느강변을 걷던 어느 아름다운
여름 오후의 일입니다.

3
00:00:07,928 --> 00:00:11,177
저는 강변에서 떠다니는
거대한 비누방울을 보았는데

4
00:00:11,201 --> 00:00:12,612
크기가 이만큼이나 된 것이었습니다.

5
00:00:12,636 --> 00:00:15,589
조금 후, 방울이 팡 터져 없어졌고

6
00:00:16,273 --> 00:00:20,289
비누방울을 만든 두 거리 공연사는
구경꾼들에게 둘러싸여 있었습니다.

7
00:00:20,845 --> 00:00:24,244
그들은 생계를 위해 기부를 부탁하면서

8
00:00:24,268 --> 00:00:28,128
두 군데를 묶은 한 쌍의
막대들을 판매하고 있었습니다.

9
00:00:28,152 --> 00:00:33,219
저는 그 자리에서 한 남자분이 그 막대를
10유로에 사가시는 걸 보고

10
00:00:33,243 --> 00:00:34,995
깜짝 놀랐습니다.

11
00:00:35,773 --> 00:00:39,686
저는 방울을 열정적으로
연구하는 과학자입니다.

12
00:00:39,710 --> 00:00:43,066
저는 거대한 비누방울을
만드는 진짜 비법은

13
00:00:43,090 --> 00:00:46,491
정확하게 섞은 비눗물 자체에 있지

14
00:00:46,515 --> 00:00:47,946
막대에 있지 않죠.

15
00:00:47,970 --> 00:00:49,281
막대는 필요하긴 하지만

16
00:00:49,305 --> 00:00:51,448
집에서도 쉽게 만들 수 있죠.

17
00:00:51,924 --> 00:00:57,566
막대에 집중하는 건 진짜 도구가 비누방울
자체임을 못 보게 하는 겁니다.

18
00:00:58,970 --> 00:01:03,102
방울들은 아이들 장난감 같이 보이지만

19
00:01:04,117 --> 00:01:06,540
정말로 아름답기도 합니다.

20
00:01:07,659 --> 00:01:11,997
그러나 더욱 환상적인 과학
원리들이 방울 속에 들어 있습니다.

21
00:01:12,021 --> 00:01:14,668
가끔은 문제해결도구가 되기도 합니다.

22
00:01:15,192 --> 00:01:17,565
그래서 제가 오늘 여러분들과
나누고 싶은 몇 가지 이야기는

23
00:01:17,589 --> 00:01:21,260
방울 만들기와

24
00:01:21,284 --> 00:01:25,279
초미세방울 제거하기에
들어있는 과학 원리들 입니다.

25
00:01:25,742 --> 00:01:29,660
여기 화면에 보이시는 것처럼
비누방울부터 시작해 보겠습니다.

26
00:01:30,478 --> 00:01:33,524
비누방울은 다음과 같은
아주 흔한 물질들로 이루어집니다.

27
00:01:33,548 --> 00:01:37,325
공기, 물, 비누를
정확하게 섞은 혼합물이죠.

28
00:01:38,214 --> 00:01:41,815
비누방울 색이 계속해서
바뀌는 것이 보이실 거예요.

29
00:01:41,839 --> 00:01:46,336
이는 빛이 비누방울
표면에서 산란하기 때문인데

30
00:01:46,360 --> 00:01:48,477
표면의 두께 변화에 따른 것입니다.

31
00:01:49,471 --> 00:01:53,230
흔한 물질중 하나인 물분자는

32
00:01:53,254 --> 00:01:59,651
수소원자 두 개와 산소원자
하나로 이루어져 H2O가 되는데요.

33
00:02:00,350 --> 00:02:05,141
대부분의 물방울 표면에서는
안으로 끌어당기는 힘이 작용하여

34
00:02:05,165 --> 00:02:07,538
반구모양을 만들어 냅니다.

35
00:02:08,237 --> 00:02:13,007
이것이 물방울 표면이 탄성박판 같은 
성질을 갖는 이유입니다.

36
00:02:13,729 --> 00:02:17,753
물방울 표면에 물분자는
가운데 있는 물분자에 의해

37
00:02:17,777 --> 00:02:19,699
계속해서 안쪽으로
당기는 힘을 받습니다.

38
00:02:20,826 --> 00:02:25,850
그리고 이러한 형태의 탄성을
우리는 "표면장력"이라고 합니다.

39
00:02:26,422 --> 00:02:28,473
여기에 비누를 섞으면

40
00:02:28,497 --> 00:02:33,041
비누분자가 물방울
표면의 장력을 약하게 만들어

41
00:02:33,065 --> 00:02:36,989
더욱 탄력있고, 쉽게
방울 모양을 이루게 합니다.

42
00:02:38,505 --> 00:02:43,224
비누방울을 수학적 문제
해결도구로 사용할 수도 있습니다.

43
00:02:43,779 --> 00:02:48,821
잘 보시면 물방울은 기하학적으로
완벽한 모양을 지속하고 있습니다.

44
00:02:48,845 --> 00:02:54,657
예를 들어, 구는 단위부피당

45
00:02:54,681 --> 00:02:56,298
표면적이 가장 작습니다.

46
00:02:56,322 --> 00:03:00,666
그것이 바로 물방울 하나가
언제나 구 모양인 이유입니다.

47
00:03:00,690 --> 00:03:02,526
지금 보여드리겠습니다.
확인해 보실까요.

48
00:03:18,112 --> 00:03:19,930
여기 비누방울이 하나 있습니다.

49
00:03:19,954 --> 00:03:22,221
두 개의 비누 방울이 만나면

50
00:03:25,437 --> 00:03:28,671
하나의 표면을 공유하여
물질의 양을 최소화 합니다.

51
00:03:36,385 --> 00:03:39,310
점점 더 많은 비누방울이 모이면

52
00:03:39,334 --> 00:03:41,163
기하학적 형태가 변화하는데요.

53
00:03:41,556 --> 00:03:43,915
이렇게 네 개의 방울이 모이면

54
00:03:43,939 --> 00:03:46,209
중앙의 한 점에서 만나게 됩니다.

55
00:04:30,871 --> 00:04:33,241
만약 여섯 개의 방울이 모이면

56
00:04:33,265 --> 00:04:35,905
마법의 정육면체가
정중앙에 나타납니다.

57
00:04:35,929 --> 00:04:39,557
(박수)

58
00:04:43,059 --> 00:04:45,742
표면장력이 작용하여

59
00:04:45,766 --> 00:04:49,704
가장 효율적인 기하학적
배열을 만들어 내는 것입니다.

60
00:04:51,693 --> 00:04:56,198
이제, 다른 예를 하나 
더 들어보겠습니다.

61
00:04:57,153 --> 00:05:00,155
여기 아주 간단한 받침대가 있습니다.

62
00:05:01,258 --> 00:05:05,166
두 개의 플라스틱 판을

63
00:05:05,190 --> 00:05:07,676
서로 핀 네 개를 활용하여 
고정했습니다.

64
00:05:07,700 --> 00:05:13,690
이 네 개의 핀이 같은 거리로
떨어져 있는 도시라고 생각하고

65
00:05:13,714 --> 00:05:17,419
네 개의 도시를 연결하는
도로를 만든다고 가정해 봅시다.

66
00:05:18,426 --> 00:05:22,670
제 질문은 네 개의 도시를
연결하는 최단 경로는 어디일까요?

67
00:05:23,723 --> 00:05:27,624
질문의 답을 비눗물에
담가서 찾아 보겠습니다.

68
00:05:31,775 --> 00:05:37,298
기억하세요, 비누방울은
언제나 표면적을

69
00:05:37,322 --> 00:05:38,922
최소화 하는 형태로 만들어 집니다.

70
00:05:38,946 --> 00:05:41,652
기하학적으로 완벽한 모양으로 말입니다.

71
00:05:42,632 --> 00:05:47,741
해결법이 여러분이
기대했던 것과 다를 수도 있습니다.

72
00:05:50,175 --> 00:05:53,583
네 개의 도시를 잇는 최단 경로는

73
00:05:53,607 --> 00:05:59,471
여기 이 두 도시 거리의
2.73배가 됩니다.

74
00:05:59,495 --> 00:06:03,788
(박수)

75
00:06:05,401 --> 00:06:07,367
이제 제 아이디어를 잘 이해하셨군요.

76
00:06:07,391 --> 00:06:12,670
비누방울은 언제나 표면적을
최소화 하는 방법으로

77
00:06:12,694 --> 00:06:15,098
완벽한 기하학적 배열을 만들어 냅니다.

78
00:06:17,416 --> 00:06:23,289
이제, 다른 관점에서 방울에 대한 
이야기를 해 보겠습니다.

79
00:06:24,357 --> 00:06:28,265
제 딸 조이는 동물원에
가는 것을 아주 좋아합니다.

80
00:06:28,289 --> 00:06:34,218
그 중에서도 영국 남부의 마웰
동물원의 펭귄관을 가장 좋아하지요.

81
00:06:34,242 --> 00:06:38,674
펭귄들이 물속으로 빠르게 
헤엄치는 모습을 볼 수 있는 곳입니다.

82
00:06:39,653 --> 00:06:43,432
하루는 아이가 펭귄이 수영할 때

83
00:06:43,456 --> 00:06:46,456
몸에서 물방울이 지나가는 것을 보고

84
00:06:46,480 --> 00:06:48,360
왜 그런지 물었습니다.

85
00:06:48,384 --> 00:06:51,351
펭귄과 같은 조류는

86
00:06:51,375 --> 00:06:54,873
정말 많은 시간을 물 속에서 보내면서

87
00:06:54,897 --> 00:07:01,312
물방울을 보관하여 물의 밀도를

88
00:07:01,336 --> 00:07:03,942
줄이는 영리한 방법을
익히도록 진화하였습니다.

89
00:07:05,066 --> 00:07:11,918
황제 펭귄은 해수면에서
수백미터까지 잠수하는 법을 익힙니다.

90
00:07:12,562 --> 00:07:17,964
그리고 잠수하기 전 
깃털 아래에 공기를 보관해서

91
00:07:17,964 --> 00:07:22,726
헤엄칠 때 천천히 내보내어
물방울 구름을 만드는 법을 익힙니다.

92
00:07:23,300 --> 00:07:26,968
이 물방울이 펭귄 주변의
물의 밀도를 낮춰주는 역할을 하여

93
00:07:26,992 --> 00:07:29,777
수영하기 더 쉽게 만들고

94
00:07:29,801 --> 00:07:34,630
수영 속도를 40% 이상 높여 줍니다.

95
00:07:35,779 --> 00:07:39,508
이러한 사실이 선박
제작사들에게 알려졌습니다.

96
00:07:40,364 --> 00:07:43,853
제가 말씀드리는 큰 선박은

97
00:07:43,877 --> 00:07:48,884
대양을 가로질러 수천 개의
컨테이너를 나르는 것들을 말합니다.

98
00:07:49,559 --> 00:07:54,961
최근에, 제작사들은
"공기 윤활 시스템"을

99
00:07:54,985 --> 00:07:56,950
펭귄에게서 영감을 받아
개발해 냈습니다.

100
00:07:57,704 --> 00:08:01,870
이 시스템을 이용하여
수많은 공기 방울들을 만들어

101
00:08:01,894 --> 00:08:05,983
배 바닥 전체에 순환 시켜

102
00:08:06,007 --> 00:08:10,567
공기카펫을 만들면 물의 저항을 줄여

103
00:08:10,591 --> 00:08:12,778
배가 쉽게 움직일 수 있게 됩니다.

104
00:08:14,167 --> 00:08:18,185
이 방법으로 배의 에너지 소모를

105
00:08:18,209 --> 00:08:20,826
15% 넘게 절약할 수 있습니다.

106
00:08:22,848 --> 00:08:26,364
방울들은 약에서도 쓸모가 있습니다.

107
00:08:26,388 --> 00:08:29,268
약과 관련지어 할 수 있는 역할은

108
00:08:30,889 --> 00:08:37,858
예를 들면, 몸의 일정 부위에
약이나 유전자의 비침습적

109
00:08:37,882 --> 00:08:40,388
투여와 같은 것이 있습니다.

110
00:08:40,412 --> 00:08:42,468
상상해 보세요. 초미세 방울 속에

111
00:08:42,492 --> 00:08:46,589
자성을 띄는 물질과
약을 혼합하여 넣은 다음

112
00:08:46,613 --> 00:08:49,058
혈액 속으로 주사하는 것입니다.

113
00:08:50,273 --> 00:08:53,685
방울들은 몸 속에
목표부위로 이동하는데요.

114
00:08:53,709 --> 00:08:56,312
어떻게 어디로 가야 할지를 
알 수 있을까요?

115
00:08:56,336 --> 00:08:58,452
우리가 자성 물질을 넣었기 때문이죠.

116
00:08:58,476 --> 00:09:00,837
예를 들어, 손에 이 부분에
약을 투여한다고 하면

117
00:09:00,861 --> 00:09:04,873
여기 손까지 이동한 초미세방울을

118
00:09:04,897 --> 00:09:08,688
초음파를 활용하여 터뜨리면

119
00:09:08,712 --> 00:09:12,210
정확하게 필요한 곳에
약을 투여할 수 있게 됩니다.

120
00:09:13,895 --> 00:09:17,369
지금까지는 방울을 만들기에 관련된
과학 원리에 대해 이야기 해보았는데요.

121
00:09:17,393 --> 00:09:21,694
때로는 방울을 제거해야 
할 때도 있습니다.

122
00:09:21,718 --> 00:09:24,018
이것이 제 일의 일부이기도 합니다.

123
00:09:24,731 --> 00:09:29,609
제 정확한 직업명은
"잉크 제제 학자"입니다.

124
00:09:29,633 --> 00:09:33,683
그렇지만 여러분들이 종이에 쓰는
그런 잉크에 대한 일을 하지는 않고요.

125
00:09:34,366 --> 00:09:37,178
저는 좀 멋진 것들, 그러니까

126
00:09:37,202 --> 00:09:41,622
유기태양전지(OPV)와 같은
장치를 가지고 일을 합니다.

127
00:09:41,646 --> 00:09:45,272
그리고 유기발광다이오드
즉, OLED와 같은 장치를 다룹니다.

128
00:09:45,342 --> 00:09:48,982
제 일의 일부는 저희 회사에서
만드는 잉크에서 왜 그리고 어떻게

129
00:09:49,526 --> 00:09:54,132
잉크에서 방울을 제거하는지
밝혀내는 것 입니다.

130
00:09:54,989 --> 00:09:58,251
배합과정 중

131
00:09:58,275 --> 00:10:00,034
이를 준비하는 단계에서

132
00:10:00,058 --> 00:10:06,253
유효 성분에 용제와 첨가물을 넣습니다.

133
00:10:06,277 --> 00:10:10,806
저희가 원하는 물질을 사용하여
원하는 제제의 잉크를 만들어

134
00:10:10,830 --> 00:10:12,466
사용하기 위한 방법입니다.

135
00:10:13,196 --> 00:10:16,113
그러나 여러분들이 음료나

136
00:10:16,137 --> 00:10:17,407
케이크를 만들 때처럼

137
00:10:17,431 --> 00:10:22,987
어쩔 수 없이 잉크 속으로
소량의 공기 방울이 들어가게 됩니다.

138
00:10:23,686 --> 00:10:26,948
우리가 이야기 하는
잉크 속 공간은 분명

139
00:10:26,972 --> 00:10:29,841
파리에서 비누방울을
날리던 공간과는 매우 다릅니다.

140
00:10:30,960 --> 00:10:33,162
이 공기방울은 잉크 속

141
00:10:33,186 --> 00:10:36,117
몇 밀리미터 사이나

142
00:10:36,141 --> 00:10:37,384
몇 마이크론 사이

143
00:10:37,408 --> 00:10:40,381
또는 몇 나노미터 사이로 들어갑니다.

144
00:10:40,405 --> 00:10:42,328
그렇게 내부로 들어간 소량의

145
00:10:42,352 --> 00:10:45,351
산소나 수분이 저희의 걱정거리입니다.

146
00:10:46,525 --> 00:10:52,230
이 정도 크기에서는 이들을
제거하는 것이 쉽지 않습니다.

147
00:10:52,254 --> 00:10:54,186
그럼에도 여러가지 문제를 일으킵니다.

148
00:10:54,210 --> 00:10:58,325
예를 들어, 유기발광 다이오드 잉크는

149
00:10:59,772 --> 00:11:06,744
여러분들의 스마트폰
화면을 만드는데 쓰입니다.

150
00:11:07,674 --> 00:11:09,909
몇 년 동안 문제 없이
쓸 수 있는 이 화면도

151
00:11:09,933 --> 00:11:14,953
잉크에 산소나 수분이 유입되고

152
00:11:14,977 --> 00:11:17,340
이를 제거하지 못하면

153
00:11:17,364 --> 00:11:22,234
금새 픽셀에 검은 점들이 보이게 됩니다.

154
00:11:22,943 --> 00:11:29,926
저희가 이 초미세방울을
제거하는데 직면하는 도전과제는

155
00:11:29,950 --> 00:11:33,396
이 친구들이 그리
협조적이지 않다는데 있습니다.

156
00:11:33,420 --> 00:11:35,368
이 친구들은 거기 머무르려 하고

157
00:11:35,392 --> 00:11:38,278
잘 움직이지 않고 잉크목욕을
즐기며 잘 움직이지 않으려 합니다.

158
00:11:38,937 --> 00:11:40,899
그렇다면 어떻게 쫓아내야 할까요?

159
00:11:42,741 --> 00:11:44,836
한 가지 저희가 사용하는 기술은

160
00:11:44,860 --> 00:11:52,571
잉크 속으로 아주 얇고 작은 
구멍이 뚫린 튜브를 밀어넣어

161
00:11:52,580 --> 00:11:55,691
이 튜브를 진공 챔버에 넣으면

162
00:11:55,715 --> 00:12:00,055
잉크에서 이 방울들이
밀려서 나오게 됩니다.

163
00:12:00,079 --> 00:12:01,434
그렇게 제거가 되지요.

164
00:12:02,730 --> 00:12:08,374
한 번 저희가 방울들을 겨우
잉크에서 제거하고 나면

165
00:12:09,310 --> 00:12:11,696
축하파티를 할 시간이 됩니다.

166
00:12:13,726 --> 00:12:16,741
보글보글한 샴페인을 따 볼까요?

167
00:12:23,693 --> 00:12:25,881
오, 정말 재밌겠군요!

168
00:12:25,905 --> 00:12:28,890
(웃음)

169
00:12:30,327 --> 00:12:32,657
우오오!

170
00:12:32,681 --> 00:12:36,387
(박수)

171
00:12:40,317 --> 00:12:46,045
여기 수 많은 거품들이
샴페인 병에서 나오는게 보이시죠.

172
00:12:46,566 --> 00:12:50,909
이 거품 속에는 이산화탄소,

173
00:12:50,933 --> 00:12:56,471
즉 와인이 숙성되는 과정에서
생기는 기체로 가득차 있습니다.

174
00:12:57,226 --> 00:12:58,969
조금 따라보겠습니다.

175
00:13:00,919 --> 00:13:02,656
이런 기회를 놓칠수야 없죠.

176
00:13:10,292 --> 00:13:12,383
이 정도면 될 것 같군요.

177
00:13:12,407 --> 00:13:13,614
(웃음)

178
00:13:17,178 --> 00:13:22,370
여기, 수 많은 초미세방울들이

179
00:13:22,394 --> 00:13:27,410
유리잔 바닥에서 샴페인
표면까지 올라오는 것이 보이는군요.

180
00:13:28,286 --> 00:13:29,889
팡 터지기 전에

181
00:13:30,680 --> 00:13:35,878
이 방울들은 아주 작은
아로마 분자들을 내뿜고

182
00:13:35,902 --> 00:13:39,573
샴페인의 풍미를 만들어 내면서

183
00:13:39,597 --> 00:13:43,296
우리가 샴페인 향기를 더욱
풍부하게 느낄 수 있도록 합니다.

184
00:13:44,226 --> 00:13:47,728
방울들을 열정적으로
연구하는 과학자로서

185
00:13:47,752 --> 00:13:49,462
저는 방울을 보는 것을 사랑하고

186
00:13:50,306 --> 00:13:52,441
가지고 노는 것도 사랑스럽고

187
00:13:52,465 --> 00:13:54,733
연구하는 것도 사랑합니다.

188
00:13:54,757 --> 00:13:57,009
또한, 마시는 것도 사랑하지요.

189
00:13:57,033 --> 00:13:58,242
감사합니다.

190
00:13:58,266 --> 00:14:02,728
(박수)