A crash course in organic chemistry | Jakob Magolan

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TED


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번역: 오 승하 검토: Jihyeon J. Kim
00:12
I'd like you to ask yourself,
0
12623
1432
여러분 스스로에게 물어봤으면 합니다.
00:14
what do you feel when you hear the words "organic chemistry?"
1
14973
3789
"유기 화학"이라는 단어를 들으면 어떤 느낌이 드나요?
00:18
What comes to mind?
2
18786
1166
무엇이 떠오르나요?
00:20
There is a course offered at nearly every university,
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20763
3643
거의 모든 대학에서 제공되는 과목이며
00:24
and it's called Organic Chemistry,
4
24430
1889
유기 화학이라 불립니다.
00:26
and it is a grueling, heavy introduction to the subject,
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26343
2769
그리고 대단히 힘들고, 재미없는 주제에 관한 입문서이며
00:30
a flood of content that overwhelms students,
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30252
2974
방대한 내용으로 학생들을 난처하게 만들며
00:33
and you have to ace it if you want to become a doctor or a dentist
7
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4190
의사, 치과의사가 되고 싶다면 시험에서 A를 맞아야 하죠.
00:37
or a veterinarian.
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1362
수의사도요.
00:38
And that is why so many students perceive this science like this ...
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38850
3936
바로 그게 수많은 학생들이 이 학문을 이렇게 생각하죠.
00:44
as an obstacle in their path,
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44127
1970
진로의 방해물처럼요.
00:46
and they fear it and they hate it
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2164
그들은 두려워하고, 싫어하며
00:48
and they call it a weed-out course.
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48309
2143
없어져야 할 학문이라 여깁니다.
00:50
What a cruel thing for a subject to do to young people,
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50476
2825
학생들에게 그 얼마나 잔인한 과목인가요.
00:53
weed them out.
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53325
1189
그것들을 없앤다니
00:55
And this perception spread beyond college campuses long ago.
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3780
그리고 이런 인식은 오래전에 대학 캠퍼스 너머로 퍼졌습니다.
00:59
There is a universal anxiety about these two words.
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3672
이 두 단어에 대해 보편적인 염려가 있습니다.
01:04
I happen to love this science,
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64963
2426
저는 우연히 이 학문을 좋아하게 되었고,
01:07
and I think this position in which we have placed it
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67413
2500
우리가 이것을 놓아온 자리가
01:09
is inexcusable.
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69937
1741
다른것으로 대체할 수 없다고 생각했습니다.
01:11
It's not good for science, and it's not good for society,
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3861
과학에도, 사회에도 좋지 않으며
01:15
and I don't think it has to be this way.
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2567
이런 방식으로 진행되어야한다고 생각하지도 않습니다.
01:18
And I don't mean that this class should be easier. It shouldn't.
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78178
4682
유기 화학 강의가 쉬워야 한다는 건 아닙니다. 그래서도 안되고요.
01:23
But your perception of these two words
23
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3817
하지만 이 두 단어에 대한 여러분의 생각이
01:28
should not be defined by the experiences of premed students
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4389
의대생의 경험으로만 정의되어서는 안됩니다.
01:33
who frankly are going through a very anxious time of their lives.
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93297
3160
솔직히 지금 그들은 삶에서 매우 불안한 시기를 겪고있기 때문이죠.
01:37
So I'm here today because I believe
26
97720
2455
그래서 저는 오늘 이 자리에 섰습니다.
01:40
that a basic knowledge of organic chemistry is valuable,
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100199
2633
유기 화학의 기본 지식이 가치있고,
01:42
and I think that it can be made accessible to everybody,
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102856
4612
모두가 다가가기 쉬워질 수 있다고 생각하기 때문입니다.
01:47
and I'd like to prove that to you today.
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107492
2413
그리고 오늘 여러분께 증명해보이고 싶습니다.
01:49
Would you let me try?
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109929
1381
한번 해볼까요?
01:51
Audience: Yeah!
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1528
관객 : 네!
01:52
Jakob Magolan: All right, let's go for it.
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112886
3063
JM:좋아요, 해봅시다.
01:55
(Laughter)
33
115973
1254
(웃음)
01:57
Here I have one of these overpriced EpiPens.
34
117251
2793
여기 매우 값비싼 에피네프린 주사제 중 하나가 있습니다.
02:00
Inside it is a drug called epinephrine.
35
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2281
이 안에는 에피네프린이라는 약물이 들어있죠.
02:03
Epinephrine can restart the beat of my heart,
36
123250
3134
에피네프린은 제 심장을 다시 뛰게 할 수도 있고,
02:06
or it could stop a life-threatening allergic reaction.
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126408
2565
생명에 위협이 되는 알러지 반응을 멈추게 할 수도 있습니다.
02:08
An injection of this right here will do it.
38
128997
3364
이 부위에 이것을 주입하는 것이 그렇게 만들 것입니다.
02:13
It would be like turning the ignition switch
39
133076
2095
마치 점화 스위치를 돌리는 것과 같습니다.
02:15
in my body's fight-or-flight machinery.
40
135195
2030
제 몸 안의 투쟁 도피 기제에서요.
02:17
My heart rate, my blood pressure would go up so blood could rush to my muscles.
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137249
3817
심장박동과 혈압은 빨라져서 혈액이 근육으로 돌진할 수도 있습니다.
02:21
My pupils would dilate. I would feel a wave of strength.
42
141090
2936
제 동공은 확장되고, 힘의 물결을 느낄 수도 있습니다.
02:24
Epinephrine has been the difference between life and death for many people.
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144050
5150
에피네프린은 많은 사람들에게 삶과 죽음의 차이였습니다.
02:29
This is like a little miracle that you can hold in your fingers.
44
149224
3195
여러분의 손으로 쥘 수 있는 작은 기적과도 같습니다.
02:33
Here is the chemical structure of epinephrine.
45
153459
3302
이것은 에피네프린의 화학구조입니다.
02:37
This is what organic chemistry looks like.
46
157753
2207
이것이 유기화학의 모습입니다.
02:39
It looks like lines and letters ...
47
159984
2261
마치 선과 문자처럼 보이죠.
02:43
No meaning to most people.
48
163362
1597
대다수의 사람들에게는 아무 의미도 없을 겁니다.
02:45
I'd like to show you what I see when I look at that picture.
49
165740
2850
여러분께 제가 저 그림을 볼 때 알아낸 것을 알려드리고 싶습니다.
02:49
I see a physical object
50
169645
1839
저는 물리적 형체를 봤습니다.
02:53
that has depth and rotating parts,
51
173071
2350
깊이와 회전하는 부분을 가진 형체 말이죠.
02:55
and it's moving.
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175445
1229
그리고 움직이기도 합니다.
02:58
We call this a compound or a molecule,
53
178864
2104
우리는 이것을 화합물 또는 분자라고 부릅니다.
03:00
and it is 26 atoms that are stitched together by atomic bonds.
54
180992
5746
그리고 이것은 원자 결합으로 함께 묶여진 26개의 원자들 입니다.
03:07
The unique arrangement of these atoms gives epinephrine its identity,
55
187443
4468
원자들의 이런 독특한 구조는 에피네프린에게 정체성을 줍니다.
03:11
but nobody has ever actually seen one of these,
56
191935
2311
그러나 아무도 지금까지 이 원자들 중 하나를 보지는 못했습니다.
03:14
because they're very small,
57
194270
1454
그들이 매우 작기 때문입니다.
03:15
so we're going to call this an artistic impression,
58
195748
3148
그래서 우리는 이걸 예술적 인상이라 부르기로 했습니다.
03:18
and I want to explain to you how small this is.
59
198920
2230
그리고 저는 이것이 얼마나 작은지 설명하고자 합니다.
03:22
In here, I have less than half a milligram of it dissolved in water.
60
202618
4144
여기에, 0.5mg 보다 적은 물에 용해되는 물질이 있습니다.
03:26
It's the mass of a grain of sand.
61
206786
1573
모래 한알 크기죠.
03:28
The number of epinephrine molecules in here is one quintillion.
62
208383
3936
이 안의 에피네프린 분자 수는 100경 분의 1입니다.
03:33
That's 18 zeroes.
63
213528
1459
100경은 18개의 0을 가지고 있습니다.
03:35
That number is hard to visualize.
64
215011
1572
상상하기 어려운 숫자입니다.
03:37
Seven billion of us on this planet?
65
217336
2685
지구상의 70억명의 사람들?
03:40
Maybe 400 billion stars in our galaxy?
66
220877
4755
어쩌면 우리 은하의 4000억개의 별들?
03:45
You're not even close.
67
225656
1151
여러분은 가까워지지도 않았습니다.
03:46
If you wanted to get into the right ballpark,
68
226831
2097
제대로 여러분이 대략적인 양를 예상하고 싶다면,
03:48
you'd have to imagine every grain of sand
69
228952
2717
모래 한 알씩 상상해야 할 수도 있습니다.
03:51
on every beach, under all the oceans and lakes,
70
231693
3596
해변 위, 바다와 호수 밑에 있는 모든 걸 말이죠.
03:55
and then shrink them all so they fit in here.
71
235313
2722
그리고 그 모든 것을 모으면 여기에 걸맞을 겁니다.
03:59
Epinephrine is so small we will never see it,
72
239821
2850
에피네프린은 아주 작아서 절대로 그것을 볼 수 없습니다.
04:02
not through any microscope ever,
73
242695
2356
시중의 어떤 현미경을 이용하더라도요.
04:05
but we know what it looks like,
74
245995
1549
그러나 우리는 그것의 생김새를 압니다.
04:07
because it shows itself through some sophisticated machines
75
247568
3809
그것이 정교한 기제를 통해 자신을 드러내기 때문입니다.
04:11
with fancy names
76
251401
2132
화려한 이름으로 말이죠
04:13
like "nuclear magnetic resonance spectrometers."
77
253557
2405
마치 "핵 자기 공명 분광기" 같은 것으로요.
04:17
So visible or not, we know this molecule very well.
78
257398
3271
때문에 눈에 보이든 안보이든, 우리는 이 분자에 대해 아주 잘 압니다.
04:20
We know it is made of four different types of atoms,
79
260693
2443
이것이 네 가지 종류의 원자들로 이루어져 있음을 압니다.
04:23
hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.
80
263160
1913
수소, 탄소, 산소 그리고 질소로요.
04:25
These are the colors we typically use for them.
81
265097
2767
이것은 일반적으로 그것들에게 사용하는 색깔들입니다.
04:27
Everything in our universe is made of little spheres
82
267888
2627
우리 우주의 모든것은 작은 구들로 이루어져 있습니다.
04:30
that we call atoms.
83
270539
1176
우리가 원자라고 부르는 것들로요.
04:31
There's about a hundred of these basic ingredients,
84
271739
2402
이 기본 재료는 약 100가지 정도 있는데
04:34
and they're all made from three smaller particles:
85
274165
2359
그것들은 모두 세 개의 더 작은 입자들로 이루어져 있습니다.
04:36
protons, neutrons, electrons.
86
276548
1636
바로 양성자, 중성자, 전자입니다.
04:38
We arrange these atoms into this familiar table.
87
278208
2912
우리는 원자들을 이 친숙한 표에 배열합니다.
04:42
We give them each a name and a number.
88
282755
2223
그들에게 이름과 숫자를 주면서 말이죠.
04:45
But life as we know it doesn't need all of these,
89
285002
2326
그러나 모두 알다시피, 살면서 이런것들이 모두 필요하지는 않습니다.
04:47
just a smaller subset, just these.
90
287352
2515
좀더 작은 부분 집합일 뿐입니다.
04:50
And there are four atoms in particular that stand apart from the rest
91
290671
3303
특히 다른 원자들과 분명히 다른 4개의 원자들이 있습니다.
04:53
as the main building blocks of life,
92
293998
2033
삶의 주요한 구성요소로서요.
04:56
and they are the same ones that are found in epinephrine:
93
296055
3366
그것들은 에피네프린에서 발견되는 것과 같습니다.
04:59
hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen.
94
299445
3038
바로 수소, 탄소, 질소, 산소입니다.
05:04
Now what I tell you next is the most important part.
95
304512
2915
이제 다음으로 알려드릴 것은 가장 중요한 것 입니다.
05:08
When these atoms connect to form molecules,
96
308443
2856
이 원자들이 분자형태로 결합할 때,
05:11
they follow a set of rules.
97
311323
1729
일련의 법칙을 따릅니다.
05:13
Hydrogen makes one bond,
98
313076
2262
수소는 한 개의 결합을 만들고,
05:15
oxygen always makes two,
99
315362
1746
산소는 항상 두 개를 만들며,
05:17
nitrogen makes three
100
317132
1432
질소는 3개를,
05:18
and carbon makes four.
101
318588
1524
탄소는 4개의 결합을 만듭니다.
05:20
That's it.
102
320857
1421
바로 그겁니다!
05:22
HONC -- one, two, three, four.
103
322302
1685
HONC 1,2,3,4.
05:25
If you can count to four, and you can misspell the word "honk,"
104
325962
3716
여러분이 4까지 셀 수 있고, "honk" 라는 단어를 잘못 쓴다면
05:29
you're going to remember this for the rest of your lives.
105
329702
2668
평생 이걸 기억하게 될 겁니다.
05:32
(Laughter)
106
332394
1652
(웃음)
05:34
Now here I have four bowls with these ingredients.
107
334070
2423
이제 저는 기본재료가 담긴 4개의 그릇을 가지고 있습니다.
05:36
We can use these to build molecules.
108
336517
2764
우리는 이것들을 분자를 만들기 위해 사용할 수 있습니다.
05:40
Let's start with epinephrine.
109
340828
1579
에피네프린으로 시작해 보죠
05:43
Now, these bonds between atoms, they're made of electrons.
110
343464
4181
원자들 사이의 이런 결합은 전자로 이루어져 있습니다.
05:48
Atoms use electrons like arms to reach out and hold their neighbors.
111
348454
3293
원자는 팔처럼 손을 뻗고 이웃을 얻기 위해 전자를 이용합니다.
05:51
Two electrons in each bond, like a handshake,
112
351771
2122
마치 악수같이 각 결합마다 두 개의 전자가 있습니다.
05:53
and like a handshake, they are not permanent.
113
353917
2097
그리고 영구적이지 않습니다. 악수처럼 말입니다.
05:56
They can let go of one atom and grab another.
114
356038
2143
그들은 한 원자를 놓아주고 또다른 하나를 잡습니다.
05:58
That's what we call a chemical reaction,
115
358205
1906
그게 바로 우리가 화학결합이라 부르는 것입니다.
06:00
when atoms exchange partners and make new molecules.
116
360135
2861
원자들이 짝을 바꾸고, 새로운 분자를 만들 때 말입니다.
06:03
The backbone of epinephrine is made mostly of carbon atoms,
117
363020
3585
에피네프린의 근간은 대부분 탄소원자로 이루어져 있습니다.
06:06
and that's common.
118
366629
1158
그리고 그것이 흔한 일입니다.
06:07
Carbon is life's favorite structural building material,
119
367811
2683
탄소는 생명체가 가장 좋아하는 구조적 건축자재입니다.
06:10
because it makes a good number of handshakes
120
370518
3173
왜냐면 탄소가 상당히 많은 악수를 만들기 때문입니다.
06:13
with just the right grip strength.
121
373715
2008
적당한 악력으로요.
06:15
That's why we define organic chemistry as the study of carbon molecules.
122
375747
3721
그것이 바로 우리가 유기 화학을 탄소분자 연구라고 정의하는 이유입니다.
06:20
Now, if we build the smallest molecules we can think of that follow our rules,
123
380559
4963
규칙을 따른다고 가정하는 가장 작은 분자를 만든다면
06:25
they highlight our rules, and they have familiar names:
124
385546
2572
분자들은 규칙을 강조하며 친숙한 이름들을 갖게 됩니다..
06:28
water, ammonia and methane, H20 and NH3 and CH4.
125
388142
3785
물, 암모니아와 메탄, H20, NH3와 CH4 말입니다.
06:33
The words "hydrogen," "oxygen" and "nitrogen" --
126
393739
2461
단어 "수소", "산소", 그리고 "질소" 입니다.
06:36
we use the same words
127
396224
2268
우리는 같은 단어를 사용합니다.
06:38
to name these three molecules that have two atoms each.
128
398516
2651
각각 두개의 원자를 가진 이 세 분자들에게 이름을 주기 위해서요.
06:41
They still follow the rules,
129
401191
1341
그들은 여전히 규칙을 따릅니다.
06:42
because they have one, two and three bonds between them.
130
402556
2668
그들 간에 한개, 두개, 그리고 세개의 결합을 갖기 떄문입니다.
06:45
That's why oxygen gets called O2.
131
405248
1725
그게 바로 산소가 O2라는 이름을 갖는 이유입니다.
06:48
I can show you combustion.
132
408449
1945
여러분께 연소를 보여드릴 수도 있습니다.
06:51
Here's carbon dioxide, CO2.
133
411323
2421
여기에 이산화탄소, 즉 CO2가 있습니다.
06:53
Above it, let's place water and oxygen, and beside it, some flammable fuels.
134
413768
4904
이 위에는 물과 산소를, 옆에는 가연성 연료를 놓아봅시다.
06:58
These fuels are made of just hydrogen and carbon.
135
418696
2302
이 연료는 수소와 탄소만으로만 이루어져 있습니다.
07:01
That's why we call them hydrocarbons. We're very creative.
136
421022
2716
그래서 우리는 그것들을 탄화수소라고 부릅니다.
07:03
(Laughter)
137
423762
1456
우리는 매우 창의적입니다. (웃음)
07:05
So when these crash into molecules of oxygen,
138
425242
2143
그래서 이것들이 산소분자와 충돌할 때,
07:07
as they do in your engine or in your barbecues,
139
427409
3714
여러분의 엔진이나, 바베큐에서 그러듯이
07:12
they release energy and they reassemble,
140
432091
1993
그들은 에너지를 방출하고 다시 모입니다.
07:14
and every carbon atom ends up at the center of a CO2 molecule,
141
434108
2992
그리고 모든 탄소 원자는 한 CO2분자의 중심에 서게 됩니다.
07:17
holding on to two oxygens,
142
437124
1242
두 개의 산소를 잡으면서요.
07:18
and all the hydrogens end up as parts of waters,
143
438390
2449
그리고 모든 수소는 물의 구성요소로 돌아가고,
07:20
and everybody follows the rules.
144
440863
1992
결국 모두가 규칙을 따르게 됩니다.
07:22
They are not optional,
145
442879
1318
그것들은 선택사항이 아닙니다.
07:24
and they're not optional for bigger molecules either,
146
444221
2478
더 큰 분자에게도 그것들은 선택사항이 아닙니다.
07:26
like these three.
147
446723
1418
이것처럼요.
07:29
This is our favorite vitamin
148
449347
2175
이것은 우리가 가장 좋아하는 비타민입니다.
07:31
sitting next to our favorite drug,
149
451546
1650
우리가 가장 좋아하는 약물 옆에 있기도 하죠.
07:33
(Laughter)
150
453220
1246
(웃음)
07:34
and morphine is one of the most important stories in medical history.
151
454490
3739
모르핀은 의학 역사상 가장 중요한 이야기입니다.
07:38
It marks medicine's first real triumph over physical pain,
152
458253
2912
육체적 고통을 넘어선 의학의 첫 진정한 승리를 나타내며.
07:41
and every molecule has a story,
153
461189
2004
모든 분자는 각자의 이야기가 있고,
07:43
and they are all published.
154
463217
1584
그것들은 모두 출판되었습니다.
07:44
They're written by scientists, and they're read by other scientists,
155
464825
3466
과학자들이 썼고, 다른 과학자들이 읽어서
07:48
so we have handy representations to do this quickly on paper,
156
468315
3075
빨리 종이에 그리기위한 손쉬운 표현이 있습니다.
07:51
and I need to teach you how to do that.
157
471414
1859
어떻게 하는지 알려드리겠습니다.
07:53
So we lay epinephrine flat on a page,
158
473297
2775
우선 에피네프린을 평평하게 한 페이지에 놓고,
07:56
and then we replace all the spheres with simple letters,
159
476096
2680
모든 구를 간단한 문자들로 바꿉니다.
07:58
and then the bonds that lie in the plane of the page,
160
478800
2495
그런다음 평면의 페이지에 놓여있는 결합들은
08:01
they just become regular lines,
161
481319
1809
규칙적인 선이 됩니다.
08:03
and the bonds that point forwards and backwards,
162
483152
2253
앞 뒤를 가리키는 결합들은
08:05
they become little triangles,
163
485429
1398
작은 삼각형이 됩니다.
08:06
either solid or dashed to indicate depth.
164
486851
2139
그리고 깊이를 표시기 위해 입체나 파선을 사용합니다.
08:09
We don't actually draw these carbons.
165
489330
2231
우리는 실제로 이 탄소를 그리지 않습니다.
08:11
We save time by just hiding them.
166
491585
2811
그것들을 숨김으로써 시간을 절약할 수 있죠.
08:14
They're represented by corners between the bonds,
167
494897
3136
그들은 결합의 구석에 표현되며,
08:18
and we also hide every hydrogen that's bonded to a carbon.
168
498057
3633
심지어 우리는 탄소와 결합된 모든 수소를 숨기기도 합니다.
08:22
We know they're there
169
502583
1158
그것들이 거기 있다는 걸 알기 때문입니다.
08:23
whenever a carbon is showing us any fewer than four bonds.
170
503765
2898
탄소가 4개보다 적은 결합을 보여주는 어디든지 말입니다.
08:27
The last thing that's done is the bonds between OH and NH.
171
507853
2936
마지막으로 이루어지는 것은 OH와 NH 간의 결합입니다.
08:31
We just get rid of those to make it cleaner,
172
511432
2088
깨끗이 하기 위해, 단지 제거할수도 있습니다.
08:33
and that's all there is to it.
173
513544
1477
그리고 그게 다입니다.
08:35
This is the professional way to draw molecules.
174
515045
2580
이것이 분자를 그리는 전문적인 방법입니다.
08:37
This is what you see on Wikipedia pages.
175
517649
2411
이게 여러분이 위키피디아 페이지에서 보는 것입니다.
08:42
It takes a little bit of practice, but I think everyone here could do it,
176
522793
3762
적은 양의 연습이 필요하지만, 여기 있는 여러분 모두가 할 수 있습니다.
08:46
but for today, this is epinephrine.
177
526579
2726
그러나 오늘은 에피네프린이었습니다.
08:49
This is also called adrenaline. They're one and the same.
178
529886
2928
아드레날린이라고 불리기도 하는데 동일한 것입니다.
08:52
It's made by your adrenal glands.
179
532838
1612
이것은 여러분의 부신에서 만들어집니다.
08:54
You have this molecule swimming through your body right now.
180
534474
2952
여러분은 지금 여러분의 몸을 수영하고 있는 분자를 가지고 있습니다.
08:57
It's a natural molecule.
181
537450
1690
뭐 자연스러운 분자입니다.
08:59
This EpiPen would just give you a quick quintillion more of them.
182
539164
4244
에피네프린 주사기는 그것의 100경을 빠르게 주입합니다.
09:03
(Laughter)
183
543432
1650
(웃음)
09:05
We can extract epinephrine
184
545106
3191
우리는 에피네프린을 추출할 수 있습니다.
09:08
from the adrenal glands of sheep or cattle,
185
548321
3420
양이나 소뗴의 부신에서요.
09:11
but that's not where this stuff comes from.
186
551765
2334
하지만 이 물건은 거기서 온 것이 아닙니다.
09:14
We make this epinephrine in a factory
187
554123
2868
우리는 이런 에피네프린을 공장에서 만듭니다.
09:17
by stitching together smaller molecules that come mostly from petroleum.
188
557015
5239
대다수 석유에서 나오는 작은 분자들을 묶어서요.
09:23
And this is 100 percent synthetic.
189
563322
1709
그리고 이것은 100% 합성입니다.
09:25
And that word, "synthetic," makes some of us uncomfortable.
190
565862
3253
"합성"이라는 단어는 우리를 꺼림칙하게 만듭니다.
09:29
It's not like the word "natural," which makes us feel safe.
191
569964
3295
안심을 느끼는 "자연적인 "이라는 단어가 아닙니다.
09:33
But these two molecules, they cannot be distinguished.
192
573283
3642
하지만 이 두 분자들을 구분할 수가 없습니다.
09:38
We're not talking about two cars that are coming off an assembly line here.
193
578263
3896
자동차 두대가 조립라인에서 생산되는 걸 말하는게 아닙니다.
차에는 긁힌 자국이 있을 수 있지만,
09:42
A car can have a scratch on it,
194
582183
2041
09:44
and you can't scratch an atom.
195
584248
1855
여러분은 원자에 긁힌 자국을 낼 수 없습니다.
09:46
These two are identical in a surreal, almost mathematical sense.
196
586127
4548
이 두가지는 초현실적이고 수학적 의미에서 동일합니다.
09:50
At this atomic scale, math practically touches reality.
197
590699
3101
원자적 규모에서, 수학은 실질적으로 현실에 닿습니다.
09:54
And a molecule of epinephrine ...
198
594128
1619
그리고 에피네프린의 분자는
09:56
it has no memory of its origin.
199
596779
1699
기원에 대한 기억이 거의 없습니다.
09:58
It just is what it is,
200
598502
1405
그게 다이며,
09:59
and once you have it,
201
599931
1151
여러분이 경험해보면
10:01
the words "natural" and "synthetic," they don't matter,
202
601106
4411
"자연적인" 및 "합성의" 라는 단어는 중요치 않게 될 겁니다.
10:06
and nature synthesizes this molecule just like we do,
203
606284
3212
그리고 자연은 우리가 하듯이 이 분자들을 합성합니다.
10:09
except nature is much better at this than we are.
204
609520
2287
자연이 우리보다 훨씬 잘하는것만 빼고요.
10:11
Before there was life on earth,
205
611831
2378
지구상에 생명이 있기 전에는,
10:14
all the molecules were small, simple:
206
614233
3007
모든 분자는 작고, 간단했습니다.
10:17
carbon dioxide, water, nitrogen,
207
617264
1651
이산화 탄소, 물, 질소,
그저 단순한 것들.
10:20
just simple things.
208
620018
1150
10:21
The emergence of life changed that.
209
621192
1948
생명의 출현이 그것을 바꿔놓았습니다.
10:23
Life brought biosynthetic factories that are powered by sunlight,
210
623164
3236
생명체는 햇빛으로 작동되는 생합성 공장을 만들었고,
10:26
and inside these factories, small molecules crash into each other
211
626424
3515
이 공장 안에서, 작은 분자들은 서로 충돌했습니다.
10:29
and become large ones: carbohydrates, proteins, nucleic acids,
212
629963
3308
그리고 더 큰 분자가 됬죠. 바로 탄수화물, 단백질, 핵산,
10:33
multitudes of spectacular creations.
213
633295
2453
수많은 눈부신 작품들.
10:37
Nature is the original organic chemist,
214
637613
2325
자연은 최초의 유기화학자였고,
10:40
and her construction also fills our sky with the oxygen gas we breathe,
215
640932
3423
그녀의 작품은 우리가 숨쉬는 산소로 하늘을 채웠습니다.
10:44
this high-energy oxygen.
216
644379
1468
이런 고에너지 산소로요.
10:47
All of these molecules are infused with the energy of the sun.
217
647597
3261
이 모든 분자들에게 태양 에너지가 불어넣어집니다.
10:50
They store it like batteries.
218
650882
1468
마치 배터리처럼 태양에너지를 저장하죠.
10:52
So nature is made of chemicals.
219
652810
2842
그래서 자연은 화학물질들로 이루어져 있습니다.
10:56
Maybe you guys can help me to reclaim this word, "chemical,"
220
656251
2937
여러분은 제가 "화학적" 이라는 단어를 되찾도록 도와주실 수 있을 겁니다.
10:59
because it has been stolen from us.
221
659212
2499
왜냐면 자연이 우리에게서 빼앗았기 때문이죠.
11:01
It doesn't mean toxic, and it doesn't mean harmful,
222
661735
2699
독성이 있다거나, 해롭다거나,
11:04
and it doesn't mean man-made or unnatural.
223
664458
2635
인공적이나 비정상적이라는 것이 아닙니다.
11:07
It just means "stuff," OK?
224
667117
3253
단지 "물질" 을 의미합니다, 아셨죠?
11:10
(Laughter)
225
670394
1521
(웃음)
11:11
You can't have chemical-free lump charcoal.
226
671939
4036
여러분은 화학물질이 없는 숯을 못 얻습니다.
11:15
That is ridiculous.
227
675999
1210
정말 웃기는 소리 입니다.
11:17
(Laughter)
228
677233
1001
(웃음)
11:18
And I'd like to do one more word.
229
678258
1833
한가지 단어만 더 해보고 싶습니다.
11:20
The word "natural" doesn't mean "safe,"
230
680932
2675
"자연적인" 이라는 단어가 "안전"을 의미하지는 않습니다.
11:23
and you all know that.
231
683631
2508
그리고 여러분 모두는 알고 있습니다.
11:26
Plenty of nature's chemicals are quite toxic,
232
686163
4483
자연의 화학물질 대다수가 꽤 독성의 띄고,
11:30
and others are delicious,
233
690670
2603
그렇지 않은 다른 것들은 맛있습니다.
11:33
and some are both ...
234
693297
1922
일부는 둘다 이기도 합니다.
11:35
(Laughter)
235
695243
1371
(웃음)
11:36
toxic and delicious.
236
696638
1690
독성과 맛있는 거 모두 말입니다.
11:38
The only way to tell whether something is harmful
237
698813
2778
무언가 해로운지 아닌지 알 수 있는 유일한 방법은
시험해 보는 것입니다.
11:41
is to test it,
238
701615
1872
11:43
and I don't mean you guys.
239
703511
2158
그리고 여러분께 시험해보는 것이 아닙니다.
11:45
Professional toxicologists: we have these people.
240
705693
2809
전문적인 독물학자, 우리에겐 이들이 있습니다.
11:48
They're well-trained,
241
708526
1514
그들은 모두 잘 훈련된 사람들이고,
11:50
and you should trust them like I do.
242
710064
2002
여러분은 제가 그렇듯 그들을 믿어야만 합니다.
11:52
So nature's molecules are everywhere,
243
712893
1770
그러므로 자연의 분자는 어디에도 있습니다.
11:54
including the ones that have decomposed
244
714687
1873
부패한것을 포함해서
11:56
into these black mixtures that we call petroleum.
245
716584
2310
석유라 부르는 검은 혼합물까지 말입니다.
11:58
We refine these molecules.
246
718918
2230
우리는 이 분자들을 정제할 수 있습니다.
12:01
There's nothing unnatural about them.
247
721695
1819
그들에게 비정상적이라는 것은 없습니다.
12:03
We purify them.
248
723538
1150
우리는 그것들을 정화합니다.
12:06
Now, our dependence on them for energy --
249
726228
2968
이제, 그것들에 대한 에너지 의존도는
12:09
that means that every one of those carbons gets converted into a molecule of CO2.
250
729220
4009
탄소들중 하나가 CO2분자로 변하는 것을 의미합니다.
12:13
That's a greenhouse gas that is messing up our climate.
251
733253
2944
그게 바로 우리 기후를 어지럽히는 온실가스입니다.
12:16
Maybe knowing this chemistry will make that reality easier to accept
252
736221
3691
아마 화학을 아는것이 현실을 받아들이기 쉽게 합니다.
12:19
for some people, I don't know,
253
739936
1470
일부 사람들에게는요, 잘은 모르겠지만
12:21
but these molecules are not just fossil fuels.
254
741430
2283
그러나 이런 분자들은 화석연료만이 아닙니다.
12:24
They're also the cheapest available raw materials
255
744523
2642
그것들은 또한 가장 싼 원자재로
12:27
for doing something that we call synthesis.
256
747189
2334
합성을 할 수 있습니다.
12:30
We're using them like pieces of LEGO.
257
750195
2102
우리는 그것을 레고의 조각처럼 이용하고 있습니다.
12:33
We have learned how to connect them or break them apart with great control.
258
753083
4287
우리는 연결하거나 훌륭히 통제해 분해하는 법을 압니다.
12:37
I have done a lot of this myself,
259
757394
1606
저도 많이 해봤지만,
12:39
and I still think it's amazing it's even possible.
260
759024
2349
아직까지도 가능하단 사실이 놀랍습니다.
12:41
What we do is kind of like assembling LEGO
261
761397
3302
우리가 하는 건 레고 조립같습니다.
12:44
by dumping boxes of it into washing machines,
262
764723
3032
그것의 상자를 세탁기에 넣어버리는 거죠.
12:47
but it works.
263
767779
1305
그러나 효과가 있습니다.
12:49
We can make molecules that are exact copies of nature, like epinephrine,
264
769108
4213
우리는 에피네프린 같은 정확한 자연의 복제 분자를 만들수 있습니다.
12:53
or we can make creations of our own from scratch, like these two.
265
773345
3992
혹은 우리는 둘 같이 흠집으로써 창조물을 만들 수 있습니다.
12:57
One of these eases the symptoms of multiple sclerosis;
266
777361
4270
이들 중 하나는 다발성 경화증 증상을 완화시켜 줍니다.
13:01
the other one cures a type of blood cancer that we call T-cell lymphoma.
267
781655
3787
또다른 하나는 우리가 T세포림프종 이라고 부르는 혈액 암을 치료합니다.
13:05
A molecule with the right size and shape, it's like a key in a lock,
268
785466
4232
적당한 크기와 모양을 가진 분자는 마치 자물쇠 안의 열쇠 같습니다.
13:09
and when it fits, it interferes with the chemistry of a disease.
269
789722
3475
끼워지면, 질병의 화학 작용을 방해합니다.
13:13
That's how drugs work.
270
793221
1293
약이 작용하는 원리입니다.
13:15
Natural or synthetic,
271
795580
1620
자연적이든, 인공적이든,
13:17
they're all just molecules that happen to fit snugly somewhere important.
272
797224
3460
모두 어딘가 중요한 곳에 적합하게 맞는 분자일 뿐입니다.
13:20
But nature is much better at making them than we are,
273
800708
2680
그러나 자연이 우리보다 더 잘 만들 뿐입니다.
13:23
so hers look more impressive than ours,
274
803412
2112
그래서 그녀의 것이 우리것보다 더 인상깊은 거지요.
13:25
like this one.
275
805548
1578
마치 이것처럼요.
13:27
This is called vancomycin.
276
807150
1945
이것은 반코마이신이라 불립니다.
13:29
She gave this majestic beast two chlorine atoms
277
809119
3063
자연은 이 엄청난 것을 두개의 염소 분자에 주었습니다.
귀걸이하는 것처럼 말입니다.
13:32
to wear like a pair of earrings.
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We found vancomycin in a puddle of mud in a jungle in Borneo in 1953.
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우리는 1953년 보르네오의 정글 진흙에서 바코마이신을 발견했습니다.
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It's made by a bacteria.
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이것은 박테리아에 의해 만들어집니다.
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We can't synthesize this cost-efficiently in a lab.
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우리는 이것을 비용효율적으로 연구실에서 만들 수 없습니다.
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It's too complicated for us, but we can harvest it from its natural source,
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만들기는 매우 복잡하지만, 자연에서는 얻을 수 있습니다.
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and we do, because this is one of our most powerful antibiotics.
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그래서 우리는 그렇게 얻습니다. 가장 강력한 항생제중 하나이기 때문입니다.
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And new molecules are reported in our literature every day.
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그리고 새로운 분자들이 매일 문헌에 보고됩니다.
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We make them or we find them in every corner of this planet.
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우리는 지구 모든 곳에서 그것을 만들수도 찾을 수도 있습니다.
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And that's where drugs come from,
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약이 나오는 곳이고,
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and that's why your doctors have amazing powers ...
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의사들이 놀라운 힘을 갖는 이유이기도 합니다.
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(Laughter)
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to cure deadly infections and everything else.
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치명적인 감염과 모든것을 치료하기 위해서요.
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Being a physician today is like being a knight in shining armor.
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오늘날 의사란 빛나는 갑옷을 입은 기사가 되는 것입니다.
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They fight battles with courage and composure,
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그들은 용감하고 침착하게 전투를 합니다.
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but also with good equipment.
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좋은 장비도 가지고요.
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So let's not forget the role of the blacksmith in this picture,
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4018
그러니 이 사진속 대장장이의 역학을 잊지 맙시다.
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because without the blacksmith, things would look a little different ...
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대장장이가 없다면, 상황이 조금 달라보일 테니까요.
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(Laughter)
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(웃음)
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But this science is bigger than medicine.
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그러나 과학은 의학보다 더 큽니다.
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It is oils and solvents and flavors, fabrics, all plastics,
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기름, 용액, 향기, 직물, 플라스틱
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the cushions that you're sitting on right now --
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2270
여러분이 지금 앉아있는 쿠션들까지도
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they're all manufactured, and they're mostly carbon,
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그것들은 모두 제조되고 대부분 탄소라서
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so that makes all of it organic chemistry.
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거의 모두 유기화학으로 만듭니다.
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This is a rich science.
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이것이 바로 풍부한 과학입니다.
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I left out a lot today:
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오늘 많이 빠뜨렸네요.
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phosphorus and sulfur and the other atoms,
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인 그리고 황, 다른 원자들,
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and why they all bond the way they do,
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그리고 왜 그들은 그런식으로 결합되있는지,
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and symmetry
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균형,
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and non-bonding electrons,
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결합하지 않는 전자,
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and atoms that are charged,
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전하를 띠는 원자들
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and reactions and their mechanisms, and it goes on and on and on,
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898813
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반응과 기제, 그리고 계속 진행되고
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and synthesis takes a long time to learn.
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901933
2010
합성은 배우는데 시간이 걸립니다.
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But I didn't come here to teach you guys organic chemistry --
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903967
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저는 유기화학을 가르치기 위해서가 아닌
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I just wanted to show it to you,
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906872
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보여주고 싶어서 왔습니다.
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and I had a lot of help with that today from a young man named Weston Durland,
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908738
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그리고 W.D 에게 도움을 받고 있으며
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and you've already seen him.
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여러분은 이미 그를 봤었습니다.
그는 화학 대학원생이며,
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He's an undergraduate student in chemistry,
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2151
우연히 C.G를 꽤 잘하게 됐습니다.
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and he also happens to be pretty good with computer graphics.
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(Laughter)
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921904
1737
(웃음)
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So Weston designed all the moving molecules
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그래서 움직이는 분자를 디자인했습니다.
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that you saw today.
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여러분이 오늘 본 것입니다.
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He and I wanted to demonstrate through the use of graphics like these
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그와 저는 이 그래픽을 통해 보여주고 싶었습니다.
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to help someone talk about this intricate science.
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누군가가 복잡한 과학에 대해 말하는걸 돕기 위해서요
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But our main goal was just to show you
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하지만 우리의 주된 목적은 여러분께 보여드리는 것입니다.
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that organic chemistry is not something to be afraid of.
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유기 화학이 두려워할만한 것이 아니라는 것을요.
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It is, at its core, a window
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이것은 중심적인 창입니다.
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through which the beauty of the natural world looks richer.
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자연세계 미를 더 풍부히 보이도록 하면서요.
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Thank you.
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감사합니다.
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(Applause)
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(박수)
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