Solid, liquid, gas and … plasma? - Michael Murillo

고체, 액체, 기체. 그리고... 플라즈마? - 마이클 머릴로

번역: hangyeol lee 검토: Jihyeon J. Kim

Have you ever seen static electricity cause a spark of light?

정전기에 의해 발생하는 스파크를 본 적이 있으십니까?

What is that spark?

그 스파크는 무엇일까요?

What about lightning,

그렇다면 번개나,

the Northern Lights,

반짝이는 오로라,

or the tail of a comet?

빛나는 혜성의 꼬리는 무엇일까요?

All of those things, and many others,

이 모든 것을 포함하고 있는 우주의 99.9%는

in fact 99.9% of the universe, are made of plasma.

사실 플라즈마로 이루어져 있습니다.

Plasma is a state of matter

플라즈마는 우리에게 익숙한 형태와는

drastically different from the more familiar forms.

전혀 다른 물질의 상태입니다.

Take ice, for example.

얼음을 예로 들죠.

Ice, a solid, melts to become water, a liquid,

고체 상태인 얼음은 녹으면 액체 상태인 물이 됩니다.

which, when heated, vaporizes into steam, a gas.

그리고 물이 끓게 되면 기체 상태인 수증기가 됩니다.

Continued heating of the steam at a high enough temperature

이 수증기를 충분히 높은 온도에서 지속적으로 가열하면

causes the water molecules in it to separate

물의 분자가 나뉘어서

into freely roaming hydrogen and oxygen atoms.

자유롭게 이동하는 수소 원자들과 산소 원자들로 분리됩니다.

With a little more heat, the ionization process occurs

여기에 열을 약간 더 가하면 이온화 과정이 발생하고,

and the negatively charged electrons escape the atoms,

이 때 음전하를 띤 전자들은 양전하를 띤 이온들과 분리되어

leaving behind positively charged ions.

원자에서 탈출하게 됩니다.

This mixture of freely roaming negative and positive charges is plasma,

이처럼 자유롭게 이동하는 음전하와 양전하들을 플라즈마라고 합니다.

and at a high enough temperature, any gas can be made into one.

그리고 충분히 높은 온도에선 어떤 기체도 이렇게 될 수 있습니다.

These freely moving charged particles behave very differently

이 자유분방한 플라즈마 입자들은

from the particles in other types of matter.

다른 상태에서의 입자들과는 구분되는 특성을 가집니다.

When a doorknob, a solid, has static electricity on it,

고체인 문 손잡이는 정전기가 발생해도

it doesn't look or behave any differently.

달라지는 점이 없습니다.

And with the exception of a compass or other magnetic object,

또한 나침반같은 자성을 띤 물체들을 제외하면,

we rarely see matter respond to a magnetic field.

자기장에 반응하는 물체는 드뭅니다.

But put a plasma in an electric field or magnetic field,

하지만 플라즈마는 전기장이나 자기장에

and you'll get a very different reaction.

메우 특별한 반응을 보입니다.

Because plasmas are charged,

플라즈마는 전극을 띠기 때문에

electric fields accelerate them,

전기장에서는 속도가 빨라지고,

and magnetic fields steer them in circular orbits.

자기장에서는 원형 궤도로 돌게 됩니다.

And when the particles within plasma collide,

또한 플라즈마 입자들이 충돌하거나

or accelerated by electricity or magnetism,

전기나 자기에 의해 가속화되면,

light is generated,

입자들은 빛을 냅니다.

which is what we see when we look at plasmas

우리가 플라즈마를 볼 때는 이 빛의 형태로 보게 됩니다.

like the Aurora Borealis.

마치 북극광처럼 말이죠.

Plasmas aren't just beautiful, celestial phenomena, though.

플라즈마는 단지 아름답고 신비한 현상이 아닙니다.

Imagine a tiny cube made of normal gas with a very high voltage across it.

높은 전류를 두르고 있는 큐브 모양의 기체를 상상해보세요.

The resulting electric field

여기서 발생하는 전기장은

pushes some of the electrons off the atoms and accelerates them to high speeds

전자들을 원자에서 밀어낸 뒤 가속화시키고,

causing the ionization of other atoms.

다른 원자의 이온화를 야기합니다.

Imbedded impurities in the tiny cube of gas

이 작은 큐브 모양의 기체에 박힌 불순물은

cause it to gain and release a precise amount of energy

정밀한 양의 에너지를 자외선 형태로

in the form of ultraviolet radiation.

모은 뒤 방출하게 만듭니다.

Attached to each tiny cube,

이 작은 큐브들에 붙은 형광 물질은

a fluorescent material glows with a specific color

자외선이 적정 세기로 방출될 때

when ultraviolet light at just the right intensity reaches it.

특정 색깔로 빛납니다.

Now, make a rectangle out of a million of these tiny cubes,

이제 정교하게 조작되는 각 큐브들을 여러 개 합쳐

each separately controlled by sophisticated electronics.

직사각형을 만들어보면,

You may be looking at one now.

아마 지금 보고 있을지도 모르겠군요.

This is called a plasma TV.

바로 플라즈마 TV가 완성됩니다.

Plasmas also have implications for health care.

플라즈마는 의료 분야에서도 사용됩니다.

Plasma chemists create highly specific plasmas

플라즈마 화학자는 정해진 화학물질을 바꾸거나 파괴하는

that can destroy or alter targeted chemicals,

특정한 플라즈마를 만들어 내어서

thereby killing pathogenic organisms on food or hospital surfaces.

음식이나 병원에 있는 병원체를 죽이기도 합니다.

Plasmas are all around us,

플라즈마는 장엄한 모습으로도, 실용적인 모습으로도

in forms that are both spectacular and practical.

우리 주위에 존재합니다.

And in the future, plasma could be used

미래에는 플라즈마를 이용해서

to permanently rid landfills of their waste,

쓰레기 매립장의 쓰레,기들을 완전히 처리할 수도

efficiently remove toxins from our air and water,

물과 공기에 포함된 오염물질을 효과적으로 제거할 수도,

and provide us with a potentially unlimited supply

제한 없이 사용할 수 있는 지속 가능한 깨끗한 에너지원을

of renewable clean energy.

만들 수도 있을 것입니다.