1
00:00:08,306 --> 00:00:11,045
서기 1159년 경에

2
00:00:11,045 --> 00:00:13,626
바스카라라는 이름의 수학자가

3
00:00:13,626 --> 00:00:18,946
수은을 담은 곡선 모양의 통이 있는 
바퀴 도안을 그렸습니다.

4
00:00:19,746 --> 00:00:22,179
그의 생각에, 바퀴가 돌면

5
00:00:22,179 --> 00:00:25,797
통 안의 수은이 바닥 쪽으로 흘러서

6
00:00:25,797 --> 00:00:30,217
바퀴 한쪽이 늘 다른 쪽 보다 무거워지고

7
00:00:30,217 --> 00:00:33,927
그 불균형으로 바퀴가 
영원히 돌 거라고 추측했죠.

8
00:00:34,487 --> 00:00:39,937
바스카라의 도안은 영구기관의
초기 디자인 중 하나였습니다.

9
00:00:39,937 --> 00:00:45,937
외부에서 힘을 공급받지 않고도 
영원히 움직이는 기관이죠.

10
00:00:46,737 --> 00:00:52,158
풍차를 돌리기 위해 필요한 바람을 
풍차가 직접 만든다고 상상해보세요.

11
00:00:52,158 --> 00:00:57,371
또는 자기가 내는 빛으로 
전력을 공급받는 전구도 있겠죠.

12
00:00:57,371 --> 00:01:01,179
이런 장치들은 많은 발명가들의 
상상력을 불러일으켰습니다.

13
00:01:01,179 --> 00:01:05,470
이런 기관들은 인간과 에너지와의 
관계를 바꾸어 놓을 수 있기 때문이죠.

14
00:01:05,470 --> 00:01:08,999
예를 들자면, 어느 영구기관을 만들어서

15
00:01:08,999 --> 00:01:12,829
완벽하게 효율적인 시스템의 일부로 
인간을 포함시킬 수 있다면

16
00:01:12,829 --> 00:01:16,250
인간의 생명을 영원히 
유지할 수 있을 것입니다.

17
00:01:16,250 --> 00:01:18,109
그런데 단 한 가지 문제가 있습니다.

18
00:01:18,109 --> 00:01:20,359
작동하지 않는다는 것이죠.

19
00:01:20,359 --> 00:01:22,389
모든 영구기관에 대한 개념은

20
00:01:22,389 --> 00:01:27,220
적어도 하나의 열역학 
기본 법칙을 위반합니다.

21
00:01:27,220 --> 00:01:28,669
이 법칙은 물리학의 한 분야로서

22
00:01:28,669 --> 00:01:32,540
다른 종류의 에너지들 사이의 
관계를 정의하는 법칙입니다.

23
00:01:32,540 --> 00:01:37,440
열역학 제1법칙에 따르면 에너지는 
생성되거나 없어질 수 없습니다.

24
00:01:37,440 --> 00:01:41,580
처음 투입한 것 이상의 에너지가 
나올 수 없다는 것이죠.

25
00:01:41,580 --> 00:01:45,401
이 법칙 때문에 유용한 
영구기관은 존재하지 않습니다.

26
00:01:45,401 --> 00:01:50,381
기계는 오직 자신이 받은 만큼의 
에너지만 생산할 수 있기 때문이죠.

27
00:01:50,381 --> 00:01:54,751
자동차 시동을 걸거나 휴대폰을 충전할 
전력이 새로 나오진 않을 것입니다.

28
00:01:54,751 --> 00:01:59,211
하지만 기계가 계속 움직이게만 
하는 것은 어떨까요?

29
00:01:59,211 --> 00:02:02,221
발명가들은 여러 아이디어를 제안했죠.

30
00:02:02,221 --> 00:02:06,751
그 중 몇몇은 바스카라의 불균형 
바퀴를 변형한 것이었습니다.

31
00:02:06,751 --> 00:02:11,582
굴러가는 공이나 회전 막대에 달린 
추를 이용하는 방법이지만

32
00:02:11,582 --> 00:02:13,241
어느 것도 작동하지 않습니다.

33
00:02:13,241 --> 00:02:16,081
이동하는 부분은 바퀴의 한쪽을 
무겁게 만들기도 하지만

34
00:02:16,081 --> 00:02:21,243
무게 중심을 회전축보다 
아래쪽으로 옮기기도 합니다.

35
00:02:21,243 --> 00:02:22,753
무게중심이 낮아지면

36
00:02:22,753 --> 00:02:26,052
바퀴는 그저 진자처럼 
앞뒤로 왔다 갔다 하다가

37
00:02:26,052 --> 00:02:28,105
멈추어 버립니다.

38
00:02:28,105 --> 00:02:30,372
그렇다면 달리 접근해볼까요?

39
00:02:30,372 --> 00:02:33,692
17세기에 로버트 보일은 
새로운 아이디어를 생각해냅니다.

40
00:02:33,692 --> 00:02:36,413
스스로 물을 공급하는 항아리죠.

41
00:02:36,413 --> 00:02:37,873
그의 이론에 따르면

42
00:02:37,873 --> 00:02:42,032
액체와 물체 표면 사이에 발생하는 
인력인 모세관 현상에 의해

43
00:02:42,032 --> 00:02:44,853
가는 관 속으로 물이 빨려 올라가면서

44
00:02:44,853 --> 00:02:49,463
그릇에서 물이 끊임없이 순환하도록 
할 수 있다는 것입니다.

45
00:02:49,463 --> 00:02:53,013
하지만 만약 모세관 활동이 중력을 극복하고

46
00:02:53,013 --> 00:02:54,733
물을 빨아올릴 정도라면

47
00:02:54,733 --> 00:02:59,294
물이 다시 그릇 안으로 
떨어지는 것도 막을 것입니다.

48
00:02:59,294 --> 00:03:03,485
자석을 사용한 경우도 있습니다. 
이 한쌍의 경사로와 같이 말이죠.

49
00:03:03,485 --> 00:03:07,364
꼭대기의 자석에 의해 
공이 위로 끌려올라갔다가

50
00:03:07,364 --> 00:03:09,175
구멍으로 떨어집니다.

51
00:03:09,175 --> 00:03:11,352
이 순환이 반복되는 것이죠.

52
00:03:11,352 --> 00:03:14,396
스스로 물을 채우는 항아리처럼 
이 장치도 실패합니다.

53
00:03:14,396 --> 00:03:18,176
자석이 공을 꼭대기에 
붙잡아 놓기만 하기 때문이죠.

54
00:03:18,176 --> 00:03:20,435
어떻게 해서 작동한다고 하더라도

55
00:03:20,435 --> 00:03:23,176
시간이 흐르면 자석의 세기가 줄어들어

56
00:03:23,176 --> 00:03:25,897
결국은 작동을 멈추게 됩니다.

57
00:03:25,897 --> 00:03:28,431
이런 영구기관들이 계속 작동하려면

58
00:03:28,431 --> 00:03:30,745
추가적인 에너지를 만들어서

59
00:03:30,745 --> 00:03:34,076
장치가 멈추는 경계점을 
뛰어넘어야 합니다.

60
00:03:34,076 --> 00:03:37,596
열역학 제1법칙을 위반하는 것이죠.

61
00:03:37,596 --> 00:03:39,687
몇몇은 작동하는 것처럼 
보이는 것도 있습니다.

62
00:03:39,687 --> 00:03:43,148
하지만 실제로는 하나같이 에너지를

63
00:03:43,148 --> 00:03:46,177
외부에서 끌어오는 것으로 드러납니다.

64
00:03:46,177 --> 00:03:48,707
비록 기술자들이 열역학 
제1법칙을 위반하지 않는 기계를

65
00:03:48,707 --> 00:03:51,618
설계할 수 있다고 하더라도

66
00:03:51,618 --> 00:03:56,387
여전히 현실에선 작동하지 않습니다. 
열역학 제2법칙 때문이죠.

67
00:03:56,387 --> 00:03:58,118
열역학 제2법칙에 따르면

68
00:03:58,118 --> 00:04:03,345
마찰 등의 과정에서 
에너지가 분산됩니다.

69
00:04:03,345 --> 00:04:05,677
실제 영구기관은 움직이는 부분이나

70
00:04:05,677 --> 00:04:08,562
공기 또는 물 분자와 
상호작용하게 될 것이며

71
00:04:08,562 --> 00:04:12,348
약간의 마찰과 열을 발생하게 됩니다.

72
00:04:12,348 --> 00:04:14,635
이는 진공 상태에서도 마찬가지죠.

73
00:04:14,635 --> 00:04:16,998
그 발생된 열이 바로 
에너지 손실입니다.

74
00:04:16,998 --> 00:04:18,561
그 때문에 에너지가 계속 소실됩니다.

75
00:04:18,561 --> 00:04:21,488
장치를 움직일 수 있는 
에너지의 양이 줄어들게 되고

76
00:04:21,488 --> 00:04:25,248
결국 장치는 작동을 멈추게 됩니다.

77
00:04:25,248 --> 00:04:27,769
지금까지 이 두 가지 열역학 법칙들이

78
00:04:27,769 --> 00:04:31,299
영구기관에 대한 모든 아이디어와

79
00:04:31,299 --> 00:04:36,449
완벽한 효율적 에너지 생산의 
꿈을 방해하였습니다.

80
00:04:36,449 --> 00:04:41,508
하지만 영구기관은 절대로 없다고 
단정짓기는 어렵습니다.

81
00:04:41,508 --> 00:04:43,919
왜냐하면 우주엔 아직도 
우리가 모르는 것들이

82
00:04:43,919 --> 00:04:46,420
너무나 많기 때문이죠.

83
00:04:46,420 --> 00:04:49,313
어쩌면 전혀 새로운 형태의 
물질을 발견해서

84
00:04:49,313 --> 00:04:53,340
열역학 법칙을 수정해야 할지도 모릅니다.

85
00:04:53,340 --> 00:04:58,600
아니면 양자 단위에선 
영구기관이 있을지도 모르죠.

86
00:04:58,600 --> 00:05:03,730
확신할 수 있는 것은 우리가 연구를 
멈추지 않을 것이란 사실입니다.

87
00:05:03,730 --> 00:05:08,211
현재로서는 진정으로 영구적인 것은
우리의 탐구뿐인 것 같습니다.