How do we separate the seemingly inseparable? - Iddo Magen

번역: Ju-yong Kim 검토: Joowon Lee

Your cell phone is mainly made of plastics and metals.

여러분의 휴대폰은 주로 플라스틱과 금속으로 이루어져 있습니다.

It's easy to appreciate the inventive process

이런 요소들이 유용하고 즐거운 것으로 만들어지기까지의

by which those elements are made to add up to something so useful and entertaining.

독창적 과정을 이해하는 것은 쉽습니다.

But there's another story we don't hear about as much.

하지만 우리가 많이 들어보지 못한 다른 이야기가 있습니다.

How did we get our raw ingredients in the first place

먼저 어떻게 원료를 얻었을까요?

from the chaotic tangle of materials that is nature?

자연이라는 마구 뒤섞인 곳에서 말이죠.

The answer is a group of clever hacks known as separation techniques.

해답은 분리기법으로 알려진 영리한 방법들입니다.

They work by taking advantage of the fundamental properties of things

다른 것과는 구분되는 사물의 근본적인 속성을 이용하여 이루어집니다.

to disentangle them from each other.

Simple separation techniques apply to many physical scenarios,

간단한 분리기법은 많은 물리적 상황에 적용됩니다.

like separating cream from milk,

우유에서 크림을 분리하고

extracting water from soil,

토양에서 물을 추출하고

or even sifting out flecks of gold from river sand.

심지어 강의 모래에서 금 조각을 거를 수 있습니다.

But not all mixtures are so easy to unravel.

하지만 모든 혼합물이 풀어내기 쉬운 건 아닙니다.

In some of those cases,

이러한 경우들에서

we can exploit the differences between physical properties within a mixture,

우리는 혼합물 내의 물리적 속성간의 차이를 이용할 수 있습니다.

like particle size,

분자크기, 밀도, 끓는점을 이용하여

density,

or boiling point

to extract what's required.

필요한 것을 추출해냅니다.

Take petroleum,

석유를 보자면, 여러 탄화수소의 혼합물이죠.

a mixture of different types of hydrocarbons.

Some of these are valuable as fuels,

일부는 연료로서 가치가 있고

and others make good raw materials for generating electric power.

다른 것들은 전력 생산에 좋은 원자재로 쓰입니다.

To separate them, experts rely on one important feature:

그것들을 분리하기 위해 전문가들은 중요한 속성에 의존합니다.

different hydrocarbons boil at different temperatures.

다른 탄화수소는 다른 온도에서 끓는다는 것이죠.

During the boiling process, each type vaporizes at a precise point,

끓는 중 각각 특정온도에서 기화합니다.

then gets separately funneled into a container

그 다음 따로따로 용기 안으로 들어갑니다.

and collected as a liquid as it cools.

식으면서 액체 상태로 모입니다.

Separation techniques also take us to the sea.

분리기법은 바다에서도 찾을 수 있습니다.

In some drought-stricken countries,

가뭄에 시달리는 나라들에서

the ocean is the only available water source.

바다는 유일한 식수원입니다.

But of course, humans can't drink salt water.

하지만, 당연히 인간은 바닷물을 마실 수 없습니다.

One way to get around this problem

이 문제를 해결하는 방법이

is to remove salt from sea water with reverse osmosis,

역삼투압으로 바닷물에서 소금을 제거하는 것입니다.

a process that separates water's ingredients by size.

물의 성분을 크기에 따라 분리하는 과정입니다.

A membrane with pores bigger than water particles,

물 분자보다 큰 구멍이 있고

but smaller than salt particles,

소금 분자보다는 작은 구멍을 가진 막은

only lets fresh water pass through,

담수만을 통과시키게 됩니다.

transforming what was once undrinkable into a life saver.

이로써 한때는 마실 수 없었던 것이 생명수로 바뀌게 됩니다.

Meanwhile in the medical world,

한편, 의학 분야에서는

blood tests are a vital tool for evaluating a person's health,

혈액검사가 건강을 평가하는 중요한 수단입니다.

but doctors typically can't examine blood samples

하지만 의사들이 보통 혈액표본을 검사하려면

until they've separated the solid blood cells

고형의 혈액세포를

from the liquid plasma they're dissolved in.

혈액세포가 녹아있는 액체혈장으로부터 분리해야 합니다.

To do that, a powerful rotational force is exerted on the test tube,

이를 위해서, 시험관에 강력한 회전력이 가해져야 합니다.

causing heavier substances with higher density,

혈액세포처럼 높은 농도를 지닌 무거운 물질은

like blood cells,

to move away from the rotational axis.

회전축에서 멀어지게 됩니다.

Meanwhile, lighter substances with lower density,

그사이, 혈장처럼 낮은 농도를 지닌 가벼운 물질들은

like plasma,

move to its center.

가운데로 이동합니다.

The tube's contents divide clearly,

시험관의 내용물이 분명하게 나뉘고,

and the blood cells and liquid plasma can be tested independently.

혈액세포와 액체혈장을 각각 검사할 수 있습니다.

But sometimes, unlike oil, seawater, and blood,

하지만, 때로는 석유, 바닷물, 혈액과 다르게

the parts of mixtures that we want to separate

우리가 분리하고 싶은 혼합물의 요소들이

share the same physical properties.

똑같은 물리적 속성을 지닙니다.

In these cases, the only way to isolate ingredients is by chemical separation,

이런 경우에, 성분을 분리하는 유일한 방법은 화학적 분리입니다.

a complex process that relies on unique interactions

혼합물 내 성분들과 다른 물질 사이의

between components within a mixture and another material.

독특한 상호작용에 의존하는 복잡한 과정입니다.

One of these methods is chromatography,

이 방법들 중 하나가 크로마토그래피입니다.

a tool forensic scientists use to examine crime scenes.

법의학 과학자가 범죄현장을 검사하는 방법입니다.

They dissolve gathered evidence in a gas,

모은 증거를 가스 속에 용해시켜 관찰하고 성분을 분석합니다.

and can monitor and analyze the ingredients

as they separate and move at varying speeds

성분이 분리되면서 다양한 속도로 이동을 합니다.

due to their unique chemical properties.

성분의 화학적 속성 때문입니다.

That information then tells scientists precisely what was present at the scene,

이 정보가 법과학자에게 현장에 있었던 것을 정확히 말해줍니다.

often helping to identify the culprit.

범인 확인에 도움이 되기도 합니다.

Separation techniques are not just about industry,

분리기법은 단지 산업, 기간산업, 의학 그리고 정의구현에만 쓰이지 않습니다.

infrastructure,

medicine,

and justice.

One of the most technically ambitious projects in human history

역사상 가장 기술적으로 야심찬 프로젝트는

is a separation technique aimed at answering the fundamental question,

근본적인 질문에 답하기 위한 분리기법입니다.

"What is the Universe made of?"

"우주는 무엇으로 구성되어 있는가?" 에 관한 것이죠.

By accelerating particles to extremely high speeds

미립자를 극한의 속도까지 가속시켜 서로 충돌시키면

and smashing them into each other,

we can break them into their constituent parts ever so briefly.

그것의 구성요소를 아주 짧게나마 해체시킬 수 있습니다.

And if we succeed at that, what's next?

여기에 성공하면 다음은 무엇일까요?

Is there a most elementary particle?

가장 기본적인 미립자가 나올까요?

And if so, what's it made of?

그렇다면 그건 무엇으로 이루어져 있을까요?