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건전지는 어떻게 작동하는가 - 아담 제이콥슨 (Adam Jacobson)

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    여러분은 아마
    이 기분을 알겁니다.
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    당신의 전화가 "삡"하며
    마지막 애처러운 소리를 내며
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    통화가 중간에 끊깁니다.
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    그 순간에 건전지를 방 건너편으로
    던지고 싶을 거에요.
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    건전지를 찬양하기 보다는요.
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    하지만 건전지는
    과학의 큰 업적입니다.
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    건전지는 스마트폰과 다른
    기계들을 존재하게 합니다.
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    전선과의 지긋지긋한 싸움에
    휘말리지 않도록 말이죠.
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    하지만 최고의 건전지조차도
    날마다 약해지고
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    천천히 용량이 줄어
    마침내 죽습니다.
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    왜 이런 현상이 발생하고
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    건전지는 어떻게 처음에
    충전을 할 수 있을까요?
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    그것은 1780년대 두명의
    이탈리아 과학자들,
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    루이지 갈바니와
    알레산드로 볼타에서 출발합니다.
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    그리고 개구리.
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    갈바니는 개구리의 다리를
    연구중이었다고 합니다.
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    그는 금속 도구로 개구리의
    신경 하나를 문질러
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    다리의 근육 반사를 일으켰죠.
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    갈바니는 이것을
    동물 전기라고 불렀습니다.
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    이런 유형의 전기는 생명의 본질에
    모여 있다고 믿었습니다.
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    하지만 볼타는 동의하지 않았고
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    금속 때문에 다리 경련이
    일어났다고 주장했습니다.
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    논쟁은 결국 볼타의 획기적인
    실험으로 해결되었습니다.
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    그는 아연층과 구리층를
    번갈아 쌓아올려 그 사이를
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    소금물에 적신 종이나 옷감으로
    분리해서 그의 생각을 실험했습니다.
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    볼타전지에서 현재 화학자들이
    산화 환원이라고 부르는 일이 일어났죠.
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    아연이 산화한다는 것은
    전자를 잃는 것을 의미하고
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    환원이라고 불리는 과정에서
    물속의 이온이 전자들을 가져가서
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    수소 가스를 발생시킵니다.
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    볼타는 마지막 부분을 알고
    충격받았을지 모릅니다.
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    그는 반응이 구리에서
    발생한다고 생각했습니다.
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    용액보다는요.
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    그럼에도 불구하고 오늘날 우리는
    전위의 표준단위를
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    "볼트"라고 명명하면서
    볼타의 발견에 경의를 표합니다.
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    산화 환원 주기는 두 물질 사이의
    전기흐름을 만들어냅니다.
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    전구나 진공청소기를
    둘 사이에 연결한다면
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    전원을 얻을 것입니다.
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    1700년대부터 과학자들은
    볼타의 설계를 향상시켰습니다.
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    그들은 화학 용액 대신 화학 반죽을
    채운 건전지로 대체시켰는데
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    원리는 같습니다.
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    금속이 산화하면
    전자를 내보내는데
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    물질이 환원되어 전자가
    회수될 때까지 일을 합니다.
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    하지만 건전지는 금속의
    공급이 한정되어 있고
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    금속의 대부분이 산화되면
    건전지는 수명을 다하지요.
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    재충전 건전지는 이 문제에 대해
    일시적인 해결책을 줍니다.
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    산화 환원 과정을
    거꾸로 만듦으로써 말이죠.
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    전자는 전기를 이용해
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    반대 반향으로
    되돌아갈 수 있습니다.
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    충전기를 꽂아서
    콘센트로부터 전기를 끌어당겨
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    금속을 충전하는
    반응을 작동시킵니다.
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    다음에 필요한 산화를 위해
    필요한 전자를 더 만들어냅니다.
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    하지만 재충전 배터리도
    영원히 지속되지 않습니다.
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    시간이 지나면
    이 과정의 반복은 결함과
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    금속이 산화하지 못하게 막는
    금속 표면의 불규칙성을 발생시킵니다.
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    전자들은 더이상 회로를 통해
    흐르지 못하고
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    건전지는 수명을 다합니다.
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    일상 생활에서 쓰는
    재충전 건전지는
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    겨우 수백번의 충전-방전 주기
    후에 수명을 다할 것입니다.
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    반면에 진화된 최신 건전지는 수천번을
    기능하고도 살아남을 수 있습니다.
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    미래의 건전지는
    아마도 가벼워지고,
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    양자물리학 원리로
    작동되는 얇은 판일겁니다.
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    그리고 수십만 번의
    충전 주기를 지속합니다.
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    하지만 여전히 과학자들이
    자동차가 그러하듯
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    움직임을 이용하거나
    태양전지를 장비에 설치해서
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    충전하는 방법을 찾을 때까지는
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    충전기를 콘센트에 연결하는 것이
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    하나의 건전지로 다른 건전지를
    충전하는 것보다
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    종료를 알리는 치명적인 소리를
    방지하는 가장 좋은 방법입니다.
Title:
건전지는 어떻게 작동하는가 - 아담 제이콥슨 (Adam Jacobson)
Description:

전체 동영상: http://ed.ted.com/lessons/why-batteries-die-adam-jacobson

건전지는 과학의 큰 업적입니다. 건전지는 전선과의 지긋지긋한 싸움에 휘말리지 않도록 하면서 스마트폰과 다른 기계들을 존재하게 합니다. 하지만 최고의 건전지조차도 날마다 약해지고 천천히 용량이 줄어들어 끝내는 수명을 다합니다. 이런 현상은 왜 일어나며, 건전지는 처음에 어떻게 완전히 충전될까요? 아담 제이콥슨이 건전지에 대한 기초를 알려드립니다.

강연: 아담 제이콥슨 (Adam Jacobson)
애니메이션: FOX Animation Domination High-Def
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:20

  • Gemma Lee

    번역 수고하셨습니다. 중간에 전자와 원자를 섞어 사용하는 오류가 있고 문장이 긴 경우가 있습니다. 자막은 글자수를 조절해야 하기 때문에 될 수 있으면 간결하게 표현할 수 있도록 하면 좋겠습니다.

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