ABOUT THE SPEAKER
Jonathan Wilker - Scientist, engineer
Jonathan Wilker explores the science and engineering happening within our oceans. He works to understand the ways that sea creatures survive and how we can adapt their technologies to create new materials.

Why you should listen

Jonathan Wilker is a professor of chemistry and materials engineering at Purdue University in West Lafayette, Indiana, US. Prior to arriving at Purdue in 1999, he received a bachelor's degree from the University of Massachusetts, Amherst, a PhD at the Massachusetts Institute of Technology and was a postdoctoral scholar at the California Institute of Technology. His research has been recognized with a Beckman Young Investigator Award, an Alfred P. Sloan Research Fellowship and a National Science Foundation Faculty Early Career Development (CAREER) Award. His teaching has also received several awards at Purdue. He is always on the lookout for new projects when at the beach or while underwater scuba diving.

More profile about the speaker
Jonathan Wilker | Speaker | TED.com
TEDxPurdueU

Jonathan Wilker: What sticky sea creatures can teach us about making glue

조나단 윌커 (Jonathan Wilker): 접착제 가공에 대해 해양 생물들이 가르쳐 줄 수 있는 것

Filmed:
347,094 views

만약 우리가 태풍이 부는 젖은 해안가 위에서도 꼼짝하지 않는 홍합이나 굴, 따개비 같은 해양 생물들의 부착 능력을 이용할 수 있다면 어떻게 될까요? 이들만의 접착제나 접합제를 만드는 놀라운 동물들의 세계로 과학자 조나단 윌커와 함께 빠져보세요 -- 그리고 이들의 접착 물질 생성 방식으로부터 우리가 배울 수 있는 놀라운 것들을 구경하세요.
- Scientist, engineer
Jonathan Wilker explores the science and engineering happening within our oceans. He works to understand the ways that sea creatures survive and how we can adapt their technologies to create new materials. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:13
So I'd like you to join어울리다 me
on a field들 trip여행,
0
1306
2825
저와 함께 현장 학습을 같이 가시죠.
00:16
and I want to go to the beach바닷가,
and take you all to the beach바닷가
1
4155
2810
여러분 모두를 바다에 데리고 가서
00:18
and so enjoy즐겨 the sea바다 air공기
and the salt소금 spray스프레이.
2
6989
2079
바다의 공기와 소금의
물보라를 즐기고 싶어요.
00:21
And let's go down to the water's물의 edge가장자리,
3
9092
1985
그리고 물가 쪽에 가서
00:23
and you're going to notice주의 is
we're getting점점 knocked노크 한 around by the waves파도,
4
11101
3341
파도 때문에 제자리에
계속 머물러 있기가
00:26
and it's really difficult어려운
to stay머무르다 in place장소.
5
14466
2023
정말 힘든 걸 알게 될 거예요.
00:28
But now, look down,
6
16513
2159
하지만 이제 밑을 보면,
00:30
and what you're going to see
7
18696
1421
그 자리에
00:32
is that the rocks바위 are covered덮은
by all sorts종류 of sea바다 creatures생물
8
20141
3032
계속 머물러 있는 모든 종류의
해양 생물로 덮인
00:35
that are just staying체재
there in place장소, no problem문제.
9
23197
2664
바위들을 볼 수 있을 겁니다.
그리고 이 힘든 환경에서 살아 남으려면
00:37
And it turns회전 out
that if you want to survive생존하다
10
25885
2121
00:40
in this really demanding요구하는 environment환경,
11
28030
1763
여러분의 존재 여부는
00:41
your very existence존재 is dependent매달린
upon...에 your ability능력 to make glue아교, actually사실은.
12
29817
4761
부착 능력에 달렸다는 걸 알 수 있죠.
00:46
So let me introduce끼워 넣다 you
to some of the heroes영웅 of our story이야기,
13
34602
3421
이제 우리 이야기의 영웅들
일부를 소개해 드릴게요,
00:50
just a few조금 of them.
14
38047
1151
몇 개만요.
00:51
So these are mussels홍합,
15
39222
1452
이들은 홍합인데요.
00:52
and you'll너 notice주의
they're covering피복 the rocks바위.
16
40698
2341
바위 위를 덮고 있는 게 보이시죠.
00:55
They've그들은 made만든 adhesives접착제,
17
43063
1905
홍합들은 접착 성분을 만들어
00:56
and they're sticking고집하는 down on the rocks바위,
18
44992
1966
바위에 달라 붙어 있는데
00:58
and they're also또한 sticking고집하는
to each마다 other, actually사실은.
19
46982
2335
사실은 서로에게도 붙어있어요.
01:01
So they're hunkeredh 거리는 down
together함께 as a group그룹.
20
49341
2193
이렇게 홍합들은 모여
자리 잡고 있습니다.
01:03
This is a close-up닫다 photograph사진
of an oyster굴 reef암초,
21
51558
2627
이 사진은 굴 암초와
굴들의 근접 사진인데 엄청납니다.
01:06
and oysters굴, they're amazing놀랄 만한.
22
54209
2408
01:08
What they do is they cement시멘트 to each마다 other,
23
56641
3048
이들은 서로 붙어
크고 광범위한
암초 시스템을 만드는데요.
01:11
and they build짓다 these huge거대한,
extensive광범위한 reef암초 systems시스템.
24
59713
2651
01:14
They can be kilometers킬로미터 long,
they can be meters미터 deep깊은,
25
62388
2780
수 킬로미터 만큼 길거나 깊습니다.
01:17
and arguably틀림없이, they're the most가장
dominant우성 influence영향
26
65192
3381
또, 해양 연안 생태계의 보전에
01:20
on how healthy건강한 any coastal연안의
marine선박 ecosystem생태계 is going to be,
27
68597
3040
단언컨대 가장
주요한 영향을 끼치는데요.
01:23
because what they do
is they're filtering필터링 the water물 constantly끊임없이,
28
71661
3000
이들이 물을 꾸준히 정화시키고,
모래와 진흙을 그 자리에
01:26
they're holding보유 sand모래 and dirt더러운 in place장소.
29
74685
1897
고정시키는 역할을 하기 때문입니다.
01:28
Actually사실은, other species종 live살고 있다
inside내부 of these reefs암초.
30
76606
2953
사실, 이 암초들엔
다른 종들도 존재해요.
01:31
And then, if you think about
what happens일이 when a storm폭풍 comes온다 in,
31
79583
3055
또, 혹시 태풍이 오면
어떻게 될지 생각해 보면
태풍이 먼저 수십 마일에
달하는 암초들을 먼저 쳐야해서
01:34
if the storm폭풍 surge큰 파도
first has to hit히트 miles마일 of these reefs암초,
32
82662
4176
이 암초들 뒤에 있는
해안은 보호될 거예요.
01:38
the coast연안 behind뒤에 it
is going to be protected보호 된.
33
86862
2102
01:40
So they're really quite아주 influential힘 있는.
34
88988
2477
이렇게 영향력이 꽤 큰 존재들이죠.
01:43
If you've been to any rocky불안정한 beach바닷가
pretty예쁜 much anywhere어딘가에 in the world세계,
35
91870
3207
만약 세계 어디에서나 암초가
많은 아무 바다나 가보셨다면,
01:47
you're probably아마 familiar익숙한
with what barnacles조개 껍질 look like.
36
95101
2655
따개비가 어떻게
생긴지 알고 계실 거예요.
이 생물들이 무슨 일을 할까요.
01:49
What these animals동물 do --
37
97780
1151
01:50
and there's many많은 others다른 사람,
these are just three세 of them --
38
98955
2722
많은 일들을 하지만 세 가지만 봅시다.
01:53
is they make adhesives접착제,
39
101701
1150
먼저 접착 성분을 만들어
서로 바위에 붙습니다,
01:54
they stick스틱 to each마다 other,
they stick스틱 to the rocks바위
40
102875
2389
01:57
and they build짓다 communities커뮤니티,
and by doing this,
41
105288
2144
이렇게 공동체를 생성함으로써
이들이 얻는 많은 이점들이 있는데요.
01:59
there's a lot of survival활착
advantages장점들 they get.
42
107456
2223
02:01
So one of them is that just any individual개인
is subjected복종 한 to less적게 of the turbulence난류
43
109703
5667
그 중 하나는 이들
하나하나가 서식지의 난류와
모든 피해 요소들로부터
영향을 덜 받는다는 것입니다.
02:07
and all the damaging해를 입히는 features풍모
that can happen우연히 있다 from that environment환경.
44
115394
3818
02:11
So they're all hunkeredh 거리는 down there.
45
119236
1668
그래서 이렇게 모여있는 것이죠.
02:12
Then, also또한, there's a safety안전
in numbers번호 thing,
46
120928
2866
또한 수 많은 안전 이점이 있는데요.
02:15
because it also또한 helps도움이된다. you
keep away the predators포식 동물,
47
123818
3628
포식자들로부터 보호할 수도 있는데
02:19
because if, say, a seagull갈매기
wants to pick선택 you up and eat먹다 you,
48
127470
2814
만약 갈매기가 그들을
따거나 먹으려고 한다면
02:22
it's more difficult어려운 for the seagull갈매기
if they're all stuck붙어있는 together함께.
49
130308
3126
다 같이 붙어 있는게
더 유리하기 때문입니다.
02:25
And then another다른 thing is it also또한 helps도움이된다.
with reproductive생식 efficiency능률.
50
133458
3302
또 다른 이점은 번식효율에
도움이 되는 것입니다.
02:28
So you can imagine상상하다
that when Mr씨. and Mrs부인. Barnacle바나클 (주) decide결정하다,
51
136784
3146
만약 따개비씨나 따개비양이
“좋아, 아기 따개비를 가질 시간이야”
02:31
"OK, it's time to have
little baby아가 barnacles조개 껍질" --
52
139954
2386
02:34
I won't습관 tell you
how they do that just yet아직 --
53
142364
2097
어떻게 번식하는진 말하지 않을게요.
02:36
but when they decide결정하다 it's time to do that,
54
144485
2885
아무튼 이렇게 결심할 때,
02:39
it's a lot easier더 쉬운 and their그들의 reproductive생식
efficiency능률 is higher더 높은
55
147394
2904
이들이 함께 모여있다면
번식이 훨씬 쉽고
효율성이 높기 때문입니다.
02:42
if they're all living생활 close닫기 together함께.
56
150322
2402
02:44
So we want to understand알다
how they do this, how do they stick스틱,
57
152748
4955
저희는 이 방식과
부착 방식을 이해하려 합니다.
저희도 아직 연구 중이라
자세하게는 말해 드릴 수 없지만
02:49
and I can't really tell you
all the details세부,
58
157727
2088
02:51
because it's something
we're still trying견딜 수 없는 to figure그림 out,
59
159839
2621
02:54
but let me give you a little flavor맛
60
162484
1744
저희가 하려는 것들을
조금 알려드릴게요.
02:56
of some of the things
that we're trying견딜 수 없는 to do.
61
164252
2233
02:58
This is a picture그림 of one of the aquarium수족관
systems시스템 we have in our lab랩,
62
166509
3476
이 사진은 저희 실험실의
아쿠아리움 장치 중 하나입니다.
사진에 보이는 모든 것들은
이 장치의 일부이며,
03:02
and everything in the image영상
is part부품 of the system체계,
63
170009
3493
03:05
and so what we do is we keep --
64
173526
1695
저희가 하고 있는 것은
03:07
and you can see in the glass유리 tank탱크 there
in the bottom바닥, there's a bunch다발 of mussels홍합,
65
175245
3858
유리 탱크 밑쪽에 홍합
뭉치들이 있는 게 보이시죠,
03:11
we have the water물 chilled차가운,
we have the lights등 cycled사이클링 된,
66
179127
2509
이 장치로 냉수, 순환 하는 빛과
03:13
we actually사실은 have turbulence난류 in the system체계
67
181660
1954
난류를 만드는데
03:15
because the animals동물 make
more adhesives접착제 for us
68
183638
2205
물이 난류일 때 생물들이
더 많은 접착 성분을 만들기 때문입니다.
03:17
when the water물 is turbulent격동의.
69
185867
1373
03:19
So we induce유도하다 them to make the adhesive점착제,
we collect수집 it, we study연구 it.
70
187264
3421
이렇게 유도하고 모아서 연구합니다.
03:22
They're here in Indiana인디애나.
71
190709
2159
이 아쿠아리움은 인디애나에 있는데요.
03:24
As far멀리 as they know,
they're in Maine메인 in February이월,
72
192892
2571
자신들의 생각으론 2월의 해양에 있으며
03:27
and they seem보다 to be pretty예쁜 happy행복,
as far멀리 as we can tell.
73
195487
2686
꽤 행복해 보입니다, 저희가 보기엔요.
03:30
And then we also또한 work with oysters굴,
74
198796
2001
저희는 굴도 연구하고 있는데요.
03:32
and up top상단, it's a photo사진
of a small작은 reef암초 in South남쪽 Carolina캐롤라이나 주,
75
200821
4659
위 사진의 사우스 캐롤라니아의
작은 암초를 보세요.
가장 흥미로운 것은
어떻게 이들이 서로 붙어
03:37
and what we're most가장 interested관심있는 in
is seeing봄 how they attach붙이다 to each마다 other,
76
205504
3501
03:41
how they connect잇다.
77
209029
1151
연결됐는지 보는 거예요.
03:42
And so what you can see
in the bottom바닥 image영상
78
210204
2103
아래의 사진을 보시면
03:44
is there's two oysters굴
that are cementing접합 to each마다 other.
79
212331
2634
두 개의 굴들이 붙어있는 게 보이시죠.
저희가 궁금한 건 그 사이의 것입니다,
03:46
And we want to know what's in between중에서,
80
214989
1811
03:48
and so a lot of times타임스,
we'll잘 cut절단 them and look down,
81
216824
2528
그래서 이것들을 여러 번
잘라 살펴 봤어요.
03:51
and in the next다음 것 series시리즈
of images이미지들 we have here,
82
219376
2269
그리고 밑의 나열된 사진들을 보시면
보시다시피 두개의 껍질들이 있는데요.
03:53
you can see, on the bottom바닥,
we'll잘 have two shells껍질,
83
221669
2620
03:56
the shell껍질 of one animal동물
and the shell껍질 of another다른 animal동물,
84
224313
2635
굴 한 개와 또 다른 굴의 껍질,
03:58
and the cement's시멘트의 in between중에서.
85
226972
1404
그 사이에 접착물이 있습니다.
04:00
And if you look at the image영상 on the right,
86
228400
2039
그리고 오른쪽 사진을 보시면
아마 보실 수 있는 건
04:02
what you can maybe see
87
230463
1151
04:03
is that there's structure구조
in the shell껍질 of each마다 animal동물,
88
231638
3476
각각 생물의 껍질 안 구조입니다.
04:07
but then, the cement시멘트
actually사실은 looks외모 different다른.
89
235138
2182
하지만 이 접착물은 다르게 보이죠.
04:09
And so we're using~을 사용하여 all sorts종류
of fancy공상 biology생물학 and chemistry화학 tools도구들
90
237344
3635
그래서 저희는 껍질 안 속을
이해하기 위해 모든 종류의
일류 화학과 생물 기기들을
사용 중입니다,
04:13
to understand알다 what's going on in there,
91
241003
1991
04:15
and what we're finding발견
is the structures구조 are different다른
92
243018
2529
저희가 연구 중인 것은 구조들의 차이와
04:17
and the chemistry화학 is actually사실은 different다른,
and it's quite아주 interesting재미있는.
93
245571
3661
화학 성질의 큰 차이인데
정말 흥미로워요.
이 사진을 보시면요.
04:22
And then this picture그림 --
94
250764
1372
04:24
I guess추측 let me step단계 back
before I tell you what this is.
95
252160
2985
이게 뭔지 말해드리기 전에
04:27
So do you know the cartoon만화
"The Magic마법 School학교 Bus버스"?
96
255169
5060
“매직 스쿨 버스”란 만화를 아시나요?
04:32
Or if you're a little bit비트 older더 오래된,
"Fantastic환상적 Voyage항해," right?
97
260253
3325
혹은 만약 나이가 더 있으시다면,
"바디 캡슐”을 아시나요?
그리고 그 등장 인물들이
04:35
And you remember생각해 내다,
they had these characters문자들
98
263602
2136
04:37
that they would shrink수축 down
to these microscopic미세한 levels수준,
99
265762
2730
초소형 수준으로 작아진 다음
04:40
and then they would sort종류 of swirl소용돌이 in
100
268516
1754
소용돌이 치며 들어가
이런 생물학 구조 주변을
04:42
and swim수영 around and fly파리 around
all these biological생물학의 structures구조?
101
270294
3024
수영하거나 날던 걸 기억하세요?
04:45
I think of this as like that,
except외 for it's real레알, in this case케이스.
102
273342
3774
이 사진을 그렇게 보시면 돼요,
이 경우엔 현실이지만요.
04:49
And so what we did is we have
two oysters굴 that are stuck붙어있는 together함께,
103
277140
4785
보시면 저희는 서로 붙어 있는
두개의 굴을 준비했어요.
04:53
and this area지역 used to be
completely완전히 filled채우는 in with the cement시멘트,
104
281949
3182
그 사이 공간은 보통은
접착 물질로 꽉 차있는데요.
04:57
and what we're finding발견 is that the cement시멘트
has lots of different다른 components구성 요소들 in there,
105
285155
3954
저희는 이 접착물이 수 많은
성분들을 가지고 있지만
대략 말씀 드리면 단단하고
끈적 하지 않은 부분이 있고,
05:01
but broadly대체로 speaking말하기,
there are hard단단한, non-sticky끈적거리지 않는 parts부분품
106
289133
3023
05:04
and there are soft부드러운, sticky어려운 parts부분품,
107
292180
1573
부드럽고 끈적한 부분이 있어요.
05:05
and what we did is we removed제거 된
the non-sticky끈적거리지 않는 parts부분품 selectively선택적으로
108
293777
3228
그리고 실제 접착물을 확인하기 위해
05:09
to see what's left for what's actually사실은
attaching부착 the animals동물,
109
297029
3910
끈적하지 않은 부분들을 제거했습니다.
그리고 이런 끈적한 접착 성분이
이들을 부착하는 걸 발견했죠.
05:12
and what we got is this, and we can see
there's this sticky어려운 adhesive점착제
110
300963
3449
05:16
that's holding보유 them together함께.
111
304436
1407
05:17
And I just think it's a really cool시원한 image영상,
112
305867
2021
이 사진은 좋은 예시예요,
05:19
because you can imagine상상하다 yourself당신 자신 flying나는 in
and going back there.
113
307912
3062
저 속으로 날아가는
상상을 할 수 있잖아요.
05:22
Anyways어쨌든, those are some of the things
we're doing to understand알다
114
310998
3065
그래서 어떻게 해양 활동이
이런 물질들을 만드는지
05:26
how marine선박 biology생물학
is making만들기 these materials기재.
115
314087
2563
이해하기 위해 저희가
연구하고 있는 게 있습니다.
05:28
And from a fundamental기본적인 perspective원근법,
it's really exciting흥미 진진한 to learn배우다.
116
316674
3352
근본적인 시각에서 보면,
배우기 정말 흥미로워요.
05:32
But what we do want
to do with this information정보?
117
320050
2476
하지만 저희가 이 정보로
뭘 하고 싶은걸까요?
05:34
Well, there's a lot
of technological기술적 인 applications응용 프로그램
118
322550
2309
보시면 생물들의
활동을 통해 이용 가능한
05:36
if we can harness마구
what the animals동물 are doing.
119
324883
2563
기술 응용 프로그램들이 많이 있습니다.
05:39
So let me give you one example예.
120
327470
1619
예시를 하나 들어보죠.
집에서 가장 좋아하는 조각상이나
05:41
So imagine상상하다 you're at home
121
329113
2080
05:43
and you break단절 your favorite특히 잘하는 figurine작은 입상
or a mug얼굴 or something like that?
122
331217
3722
컵 같은 걸 깨뜨렸다고 상상해 볼까요?
05:46
You want to put it back together함께.
123
334963
1712
조각들을 다시 붙이고 싶겠죠.
05:48
So where do you go?
124
336699
1221
그럼 어디로 가야 하죠?
05:49
You go to my favorite특히 잘하는 place장소 in town도시,
125
337944
2205
동네에서 가장 좋아하는 곳인
철물점의 접착제 통로로 갑니다.
05:52
which어느 is the glue아교 aisle통로
of the hardware하드웨어 store저장.
126
340173
2848
05:55
I know where you spend보내 your nights밤,
127
343045
2080
여러분이 밤에 어디서 노는지 알아요.
여러분 모두 힙하고,
멋있고, 여기 있잖아요.
05:57
because you're all hip잘 알고 있기,
cool시원한 people, because you're here,
128
345149
2745
05:59
and you're going to the bars바
and concerts콘서트 --
129
347918
2134
그리고 술집이나 콘서트도 가니까요.
06:02
this is where I hang다루는 법 out every...마다 night.
130
350076
1762
제가 매일 밤 이렇게 놀아요.
06:03
So anyways어쨌든, so what I want you to do
131
351862
1740
어쨌거나, 제가 하고싶은 건
06:05
is get one of every...마다 adhesive점착제
that's on the shelf선반,
132
353626
2977
선반 위 모든 종류의 접착제를
집에 가져오는 거예요.
06:08
bring가져오다 it home,
133
356627
1151
06:09
but before you try
to put things back together함께,
134
357802
2784
근데 조각들을 붙이기 전에요.
06:12
I want you to try to do it
in a bucket버킷 of water물.
135
360610
2824
이걸 물 양동이 안에서
붙이려고 해보세요.
06:15
It's not going to work, right?
We all know this.
136
363458
2309
붙지 않을 거예요, 맞죠?
다 알고 있죠.
당연하지만 해양 생물학이 해결했죠.
06:17
So obviously명백하게, marine선박 biology생물학
has solved해결 된 this,
137
365791
2098
06:19
so what we need to do is figure그림 out
ways길 to be able할 수 있는 to copy부 this ourselves우리 스스로.
138
367913
4591
이제 이들을 따라하는
방법을 찾아야 해요.
06:24
And one of the issues문제 here is,
139
372528
1929
그리고 그 문제들 중 하나는
06:26
you can't just go and get
the materials기재 from the beach바닷가,
140
374481
2651
이 물질을 바다에서
그냥 얻는 게 아니란 거죠.
06:29
because if you get a bunch다발 of mussels홍합
141
377156
1762
엄청나게 많은 홍합들을 따서
그 접착 물질을 얻으려고 해도
06:30
and try to milk우유 them for their그들의 adhesive점착제,
142
378942
1912
06:32
you'll너 get a little bit비트 of material자료,
143
380878
1763
엄청 조금만 얻을 수 있기 때문이에요.
06:34
but you're never going to have enough충분히
to do anything with,
144
382665
2793
그래서 무엇을 하기엔
충분치 않아 보기만 할 수 있겠죠.
06:37
just enough충분히 to see.
145
385482
1151
06:38
We need to scale규모 this up,
ideally이상적으로 maybe train기차 car차 scale규모.
146
386657
3127
규모를 확대해보죠.
06:41
So on the top상단 is an image영상
of one of the types유형 of molecules분자
147
389808
4173
위 사진에는 한 종류의
분자가 있는데요.
06:46
that the animals동물 are using~을 사용하여
to make their그들의 glue아교,
148
394005
2175
생물들이 접착제를 만드는데 사용됩니다.
06:48
and what they are is they're very long
molecules분자, they're called전화 한 proteins단백질,
149
396204
3547
길이가 긴 분자로
단백질이라 불리는데요,
이 단백질 안에는 접착 성분을 만드는
06:51
and these proteins단백질 happen우연히 있다 to have
some fairly꽤 unique독특한 parts부분품 in them
150
399775
3231
상당히 특이한 분자가 있습니다.
06:55
that bring가져오다 about the adhesive점착제 properties속성들.
151
403030
2836
06:57
What we want to do is take
those little parts부분품 of that chemistry화학,
152
405890
3001
저희가 하고 싶은 건 이러한
화학적 성질을 이용하여
07:00
and we want to put it
into other long molecules분자 that we can get
153
408915
3166
이것을 저희가 대규모로 얻을 수 있는
07:04
but things that we can make
on a really large큰 scale규모,
154
412105
2429
다른 긴 분자들에 넣는 건데요.
플라스틱이나 고분자를 아시죠.
07:06
so you might힘 know them
as plastics플라스틱 or polymers중합체,
155
414558
2253
07:08
and so we're sort종류 of
simplifying단순화시키는 what they do,
156
416835
2237
이것들이 하는 일들을 단순화 시켜
큰 분자들 안에
접착 화학 성질을 넣는 거예요.
07:11
but then putting퍼팅 that adhesion부착 chemistry화학
into these large큰 molecules분자.
157
419096
3343
그렇게 저희는 많은 종류의
접착 구조를 개발해 냈습니다,
07:14
And we've우리는 developed개발 된 many많은 different다른
adhesive점착제 systems시스템 in doing this,
158
422463
3097
07:17
and when you make
a new새로운 adhesive점착제 that looks외모 pretty예쁜 good,
159
425584
2701
그리고 접착제를 만들어 보면
꽤 괜찮아 보이죠.
07:20
what do you do?
160
428309
1151
이제 어떻게 할까요?
07:21
You start스타트 running달리는 around the lab랩,
just sticking고집하는 stuff물건 together함께.
161
429484
2967
실험실 안에서 아무거나 붙였어요.
아주 조금의 접착제로
철 두 개를 붙였어요.
07:24
We took~했다 a tiny작은 bit비트 of a glue아교
and glued접착 된 together함께 two pieces조각들 of metal금속
162
432475
3241
07:27
and we wanted to hang다루는 법 something from it,
163
435740
1975
그랬더니 철에 뭘 달고 싶더라고요,
07:29
so we used a pot냄비 of live살고 있다 mussels홍합
and thought we were very clever영리한.
164
437739
3611
그래서 산 홍합이 든 냄비를
매달고 매우 똑똑하다고 생각했죠.
(웃음)
07:33
(Laughs웃음)
165
441374
1007
07:34
We're obviously명백하게 much more
quantitative정량적 인 about this most가장 often자주,
166
442405
3344
물론 주로 저희는 이것에
관해 훨씬 양적이에요.
그래서 저희는 상업적
접착제들을 벤치마킹하여
07:37
and so we benchmark기준
against반대 commercial상업적 adhesives접착제,
167
445773
2435
07:40
and we actually사실은 have some materials기재 now
that are stronger더 강한 than superglue초강력 접착제.
168
448232
3895
이젠 강력접착제 보다
더 강한 물질들도 개발했어요.
제가 보기엔 정말 대단해요.
07:44
So to me, that's really cool시원한.
169
452151
1429
07:45
That's a good day in the lab랩.
It's stronger더 강한 than superglue초강력 접착제.
170
453604
2937
실험실의 좋은 날이죠.
강력접착제보다 강력하다니요.
07:48
And here's여기에 something else그밖에 that we can do.
171
456565
2157
또 저희가 할 수 있는 게 있습니다.
07:51
So this is a tank탱크 of seawater바닷물,
172
459125
2122
여기에 바닷물 탱크가 있죠.
이 주사기 안엔
접착 물질이 들어 있어요.
07:53
and then, in that syringe주사기
is one of our adhesive점착제 formulations제제,
173
461271
3802
07:57
and what we're doing is
we're dispensing분배 it completely완전히 underwater수중,
174
465097
3174
그리고 이걸 물속에 완전히 잠겨 있는
08:00
on a piece조각 of metal금속.
175
468295
1397
철 조각 위에 짰어요.
그리고 다른 철 조각을
붙거나 연결 되도록
08:01
And then, we want to make
an adhesive점착제 bond노예, or joint관절,
176
469716
2569
08:04
and so we take another다른 piece조각 of metal금속
177
472309
2288
그 위에 올려놨어요.
08:06
and we put it on there
and just position위치 it.
178
474621
2921
08:09
And you want to let it set세트 up
for a while, give it a chance기회,
179
477566
3696
그래서 이것들이 붙도록 놔두고,
조금 시간을 뒀어요.
그리고 무거운 걸 그 위에
올렸어요, 별거 아니에요.
08:13
so we'll잘 just put a weight무게
on it, nothing fancy공상.
180
481286
2273
08:15
This is a tube튜브 with lead리드 shot샷
in it, nothing fancy공상.
181
483583
3199
그냥 납덩이가 든 튜브를 올려놨어요.
그리고 서로 붙도록 꽤 기다렸죠.
08:18
And then you let it sit앉다 for a while.
182
486806
1769
공기 없이 완전히 물속에서만요.
08:20
So this has never seen본 air공기.
It's completely완전히 underwater수중.
183
488599
2772
08:23
And you pick선택 it up.
184
491395
1158
그리고 들어보면요.
08:24
I never know what's going to happen우연히 있다.
185
492577
1785
무슨일이 일어날까요.
08:26
I'm always very anxious불안한 here.
186
494386
1626
전 이 부분에서 항상 긴장해요.
08:28
Pick선택 it up ...
187
496036
1150
들어보면…
여기 붙어있죠.
08:29
and it's stuck붙어있는.
188
497840
1467
저한텐 엄청난 일이에요.
08:31
To me, this is really cool시원한.
189
499331
1349
저희가 수중 접착제를 만든 거예요.
08:32
So we can actually사실은 get
very strong강한 underwater수중 adhesion부착.
190
500704
3775
08:36
Possibly혹시, it's the strongest가장 강한
or at least가장 작은 one of the strongest가장 강한
191
504503
2961
아마, 제일 강력하거나
08:39
underwater수중 adhesives접착제
that's ever been seen본.
192
507488
2063
제일 강한 것들 중 하나일 거예요.
08:41
It's even stronger더 강한 than the materials기재
that the animals동물 produce생기게 하다,
193
509575
3435
심지어 동물 생산품보다 강력해요.
그래서 저희에겐 엄청난 거예요.
정말 대단해요.
08:45
so for us, it's pretty예쁜 exciting흥미 진진한.
It's pretty예쁜 cool시원한.
194
513034
2436
08:47
So what do we want to do
with these things?
195
515494
2325
이걸로 저희가 하고 싶은 게 뭘까요?
08:49
Well, here are some products제작품
that you're probably아마 really familiar익숙한 with.
196
517843
3334
우리에게 친숙한 제품들을 생각해 봐요.
핸드폰, 노트북, 구조물
대부분에 있는 합판,
08:53
So think about your cell세포 phone전화,
your laptop휴대용 퍼스널 컴퓨터, plywood합판 in most가장 structures구조,
197
521201
5050
08:58
the interior내부 of your car차, shoes구두,
phone전화 books서적, things like this.
198
526275
3409
차 내부, 신발, 전화번호부 등이요.
09:01
They're all held개최 된 together함께 with adhesives접착제,
199
529708
2234
이것들은 접착제로 고정되어 있는데,
09:03
and there's two main본관 problems문제들
with the adhesives접착제
200
531966
2333
이 접착제들에는
두 가지 주요 문제들이 있습니다.
09:06
used in these materials기재.
201
534323
1286
09:07
The first one is that they're toxic유독 한.
202
535633
1819
첫째는 독성입니다.
09:09
So the worst가장 나쁜 offender범죄자 here is plywood합판.
203
537476
2554
이 중 독성이
가장 나쁜 건 합판입니다.
합판, 가구들, 혹은
바닥의 나무 코팅을 보시면
09:12
Plywood합판, or a lot of furniture가구,
or wood목재 laminate적층 in floors바닥 --
204
540054
3920
09:15
a main본관 component구성 요소 of the adhesives접착제
here is formaldehyde포름 알데히드,
205
543998
4487
이들의 주요 접착 성분은
포름알데히드인데요.
09:20
and it's maybe a compound화합물 you've heard들었던 of.
206
548509
2001
아마 들어보신 합성 물질일 거예요.
가스이며, 발암 물질이기도 하죠.
09:22
It's a gas가스, and it's also또한 a carcinogen발암 물질,
207
550534
2877
09:25
and so we're constructing건설 중의
a lot of structures구조 from these adhesives접착제,
208
553435
3541
보통은 이 물질로 많은
구조물들이 만들어면서
09:29
and we're also또한 breathing호흡
a lot of this carcinogen발암 물질.
209
557000
2335
우리는 많은 발암 물질들을
마시고 있습니다.
09:31
So not good, obviously명백하게. Right?
210
559359
1854
당연히, 아주 좋지 않죠. 그렇죠?
09:33
The other issue발행물 is that these adhesives접착제
are all permanent퍼머넌트.
211
561237
3044
심지어 이것들은 모두 영구적이에요.
09:36
And so what do you do with your shoes구두
or your car차 or even your laptop휴대용 퍼스널 컴퓨터
212
564305
3321
신발, 자동차, 혹은
노트북조차 수명을 다했을 때,
09:39
at the end종료 of life,
when you're done끝난 using~을 사용하여 it?
213
567650
2176
혹은 필요가 없을 때, 뭘 하시나요?
09:41
For the most가장 part부품,
they end종료 up in landfills매립.
214
569850
2064
대부분은 쓰레기 매립지로 버려집니다.
09:43
And there's a lot
of precious귀한 materials기재 in there
215
571938
2388
그리고 거기엔 저희가
꺼내서 재활용하고 싶은
많은 귀중한 자재들이 있죠.
09:46
we'd우리는 love to be able할 수 있는 to get out
and recycle재활용 them.
216
574350
2341
09:48
We can't do it so easily용이하게
217
576715
1151
그렇지만 이것들이
영구적으로 붙어있다면
재활용이 불가능해요.
09:49
because they're all stuck붙어있는
together함께 permanently영구히.
218
577890
2245
09:52
So here's여기에 one approach접근 we're taking취득
to try and solve풀다 some of these problems문제들,
219
580159
3651
이걸 해결하기 위한
접근 방식이 있습니다.
저희는 옥수수에서 얻을 수 있는
09:55
and what we've우리는 done끝난 here
is we've우리는 taken취한 another다른 long molecule분자
220
583834
4887
10:00
that we can actually사실은 get from corn옥수수,
221
588745
1755
긴 분자를 하나 더 얻어
그 분자에 홍합에서 얻은
10:02
and then into that molecule분자,
222
590524
1475
10:04
we've우리는 put some of the adhesion부착
chemistry화학 from the mussels홍합.
223
592023
2793
화학적 부착 성질을 넣었어요.
그래서 저희가 옥수수와
홍합을 합쳤기 때문에
10:06
So because we've우리는 got the corn옥수수
and we've우리는 got the mussels홍합,
224
594840
2674
10:09
we call this our surf-and-turf서핑 과 잔디 polymer중합체.
225
597538
2223
서프앤 터프 고분자라고 불러요.
10:11
And it sticks막대기. It sticks막대기 really well.
226
599785
2039
이것들은 붙습니다. 진짜 잘 붙어요.
매우 강력합니다.
10:13
It's very strong강한.
227
601848
1270
생물 기반 물질로 아주 좋죠.
10:15
It's also또한 bio-based바이오 기반. That's nice좋은.
228
603142
1921
10:17
But maybe more importantly중요하게, here,
it's also또한 degradable분해성,
229
605087
2825
더 엄청난건 분해도 가능합니다.
아주 쉬운 조건에서도
물에서 분해가 가능해요.
10:19
and we can degrade저하시키다 it
under아래에 very mild가벼운 conditions정황, with water물.
230
607936
3072
그래서 저희가 이것들을
10:23
And so what we can do
is we can set세트 things up
231
611032
2112
10:25
and we can bond노예 them
strongly강하게 when we want,
232
613168
2745
원할 때 강력하게 붙이고
10:27
but then we can also또한 take them apart떨어져서.
233
615937
2108
다시 뗄 수 있다는 것이죠.
이게 저희가 연구 중인 거예요.
10:30
It's something we're thinking생각 about.
234
618069
1716
10:31
And here is a place장소
where a lot of us want to be.
235
619809
3454
주로 사람들이 가고 싶은 장소가 있죠.
사실 이런 경우에는
저희가 가고 싶지 않은 곳이 있죠,
10:35
Well, actually사실은, in this specific특유한 case케이스,
this is a place장소 we do not want to be,
236
623287
3712
그러나 바꾸고 싶은 게 있어요.
10:39
but we'd우리는 like to replace바꾸다 this.
237
627023
1641
10:40
So sutures봉합, staples스테이플, screws나사:
238
628688
2003
봉합, 스테이플러, 나사.
10:42
this is how we put you back together함께
if you've had some surgery외과 or an injury해.
239
630715
3621
부상이나 수술을 받았을 때
다시 고정시키는 방법이죠.
10:46
It's just awful무서운. It hurts아파.
240
634360
1946
끔찍해요, 아프죠.
10:48
In the case케이스 of the sutures봉합,
look at how much you're making만들기
241
636330
5151
봉합의 경우에는 잡아서 모아야 하니
10:53
concentrated집중된, mechanical기계의 stresses스트레스
as you pull손잡이 things together함께.
242
641505
2905
기계적 압력도 엄청나요.
10:56
You're making만들기 sites사이트 for infection감염.
243
644434
1761
수술 자리에 감염될 확률도 높죠.
건강한 조직에
구멍도 생기고, 좋지 않죠.
10:58
Poke찌름 holes구멍 in healthy건강한 tissue조직.
It's not so good.
244
646846
2390
또 뼈를 합치기 위해 뼈판이 필요하다면
11:01
Or if you need a plate플레이트
to hold보류 together함께 your bones뼈,
245
649260
3238
한 곳에 얼마나 구멍을
뚫어야 하는지 보세요.
11:04
look at how much healthy건강한 bone뼈
you have to drill송곳 out
246
652522
2391
11:06
just to hold보류 the plate플레이트 in place장소.
247
654937
1550
11:08
So this is awful무서운.
248
656511
1151
끔찍해요.
11:09
To me, it looks외모 like these were things
devised고안된 in a medieval중세의 torture고문 chamber방,
249
657686
3739
제가 보기엔 중세 고문 방에서나
존재할 거 같지만
11:13
but it's our modern현대 surgical수술 joinery결합.
250
661449
1782
사실은 저희의 현대적 수술이죠.
11:15
So I'd love it if we could replace바꾸다
systems시스템 like these with adhesives접착제.
251
663255
5208
이런걸 이 접착제로 대체할 수
있다면 정말 좋을 거예요.
11:20
We're working일 on this,
but this is not easy쉬운.
252
668487
2778
저희도 연구하고 있긴 하지만
정말 쉽지 않습니다.
11:23
So think about what you would need
for adhesives접착제 in these cases사례.
253
671289
3055
이런 경우에 어떤 접착제가 필요할까요.
11:26
So first of all, you would need
an adhesive점착제 that is going to set세트
254
674368
3247
무엇보다도 축축한 환경에서도
11:29
in a wet젖은 environment환경.
255
677639
1557
고정되는 접착제가 필요하겠죠.
11:31
And if you look at the silly바보
little picture그림 there,
256
679220
2391
여기 바보 같은 작은 그림을 보시면
11:33
it's just to illustrate설명하다 that our bodies시체
are about 60 percent퍼센트 water물,
257
681635
4530
우리 몸은 60% 정도 물로 차있어요,
축축한 환경이죠.
11:38
so it's a wet젖은 environment환경.
258
686189
1296
11:39
It's also또한 to illustrate설명하다 that this is why
I am a scientist과학자 and not an artist예술가.
259
687509
4183
이건 제가 왜 화가가 아닌
과학자인지 설명도 해주죠.
저는 저의 부름을 무시하지 않았어요.
11:43
I did not miss미스... my calling부름 at all.
260
691716
2794
좋은 의학 접착제를 위해선
또 필요한 것들이 있어요 :
11:46
So then the other requirements요구 사항
you need for a good biomedical생물 의학 adhesive점착제:
261
694534
3573
먼저 강한 접착력, 물론이죠.
11:50
it needs필요 to bond노예 strongly강하게, of course코스,
262
698131
2565
11:52
and it needs필요 to not be toxic유독 한.
263
700720
1733
그리고 독성이 없어야 해요.
11:54
You don't want to hurt상처 the patients환자.
264
702477
2324
환자를 아프게 하고 싶진 않잖아요.
11:56
And getting점점 any two of those requirements요구 사항
in a material자료 is pretty예쁜 easy쉬운.
265
704825
3461
이 두 개는 이제까지
많이 되어 와서 꽤 쉬워요.
12:00
It's been done끝난 many많은 times타임스.
But getting점점 all three세 hasn't~하지 않았다. been done끝난.
266
708310
3161
하지만 요구 사항 세 개 모두를
충족시키는 것은 아닙니다.
12:03
It's very hard단단한.
267
711495
1151
정말 어려워요.
12:04
And if you start스타트 talking말하는 to surgeons외과의 사,
they get picky까다 롭다 --
268
712670
2604
외과의들과 얘기해보면, 꽤 까다로워요.
"사실은 수술과 같은 시간대에
고정 가능한 접착제가 좋아요."
12:07
"Oh, actually사실은 I want the adhesive점착제 to set세트
on the same같은 time frame틀 as the surgery외과."
269
715298
4437
12:11
Or, "Oh, I want the adhesive점착제 to degrade저하시키다
270
719759
2344
혹은, “조직이 부위를 재생성하게
분해할 접착제가 필요합니다.”
12:14
so the patient's환자의 tissues티슈
can remodel리모델링하다 the site대지."
271
722127
2823
그래서 상당히 어렵습니다.
아직 연구 중이에요.
12:16
So this is really hard단단한.
We're working일 on it.
272
724974
2404
12:20
This is just one image영상 we have.
273
728466
1532
이 사진을 보세요.
저희가 모든 종류의 뼈, 피부,
12:22
So what we're doing is we're getting점점
all sorts종류 of bones뼈 and skin피부
274
730022
3031
12:25
and soft부드러운 and hard단단한 tissue조직, and sometimes때때로
we'll잘 whack구타 it with a hammer망치.
275
733077
3396
부드럽고 딱딱한 조직을 모아
가끔씩 망치로 치는데요.
12:28
Usually보통, we're cutting절단 it
in precise정확한 shapes도형.
276
736497
2079
보통은 정교한 조각으로 잘라서
다시 붙이는 일을 해요.
12:30
And then we glue아교 them back together함께.
277
738600
1740
좋은 결과로 몇몇 강한 물질인
12:32
We've우리는 got some exciting흥미 진진한 results결과들,
some strong강한 materials기재,
278
740364
2855
12:35
some things that look
like they're not toxic유독 한,
279
743243
2222
독성이 없고, 젖은 상태에서도
12:37
they set세트 wet젖은,
280
745489
1182
굳는 물질을 찾았지만,
12:38
but I'm not going to tell you
we've우리는 solved해결 된 the wet젖은 adhesion부착 problem문제,
281
746695
3232
젖은 상태에서도 고정되는 건 아니에요.
12:41
because we haven't~하지 않았다.,
282
749951
1151
아직 해결하지 못했지만,
12:43
but it's certainly확실히
in our sights명소 for the future미래.
283
751126
2309
계획에 있는 일입니다.
12:45
So that's one place장소 that we'd우리는 like
to see things go farther더 멀리 down the road도로.
284
753459
4326
저희가 더 성과를 보고 싶은 일이죠.
그리고 만약 이 접착제가 있다면
좋을 다른 일들도 많아요.
12:49
And there are a lot of other places장소들, too,
you can imagine상상하다 we might힘 be better off
285
757809
3762
12:53
if we could get more adhesives접착제 in there.
286
761595
1990
뭐가 좋을지 상상해 보세요.
심지어 화장품도요.
12:55
Even cosmetics화장품.
287
763609
1151
사람들이 많이 하는 가짜 손톱이나
속눈썹 연장을 생각해 보세요.
12:56
So if you think about people putting퍼팅 on
fake모조품 nails손톱 or eyelash속눈썹 extensions확장,
288
764784
4975
여기에 무엇이 사용될까요?
13:01
what do they use?
289
769783
1595
13:03
They use very toxic유독 한 adhesives접착제 right now.
290
771402
2199
엄청나게 독성이 강한
접착제가 사용돼요.
이게 대체가 된다면 완벽하죠.
13:05
So it's just ripe익은 for replacement바꿔 놓음.
291
773625
1706
13:07
That's something we'd우리는 like to do.
292
775355
1573
이런 게 저희가 원하는 겁니다.
13:08
And then there are other places장소들 too.
293
776952
1749
그리고 또 있어요.
13:10
So think about cars자동차 and planes비행기.
294
778725
1577
자동차나 비행기를 생각해봐요.
더 가볍게 만들수록,
13:12
The lighter거룻배 you can make them,
295
780326
1429
연료를 더 아낄 수 있죠.
13:13
the more fuel-efficient연료 효율이 좋은
they're going to be.
296
781779
2111
우리가 리벳과 용접이 필요 없고
13:15
And so if we can get away from rivets리벳
and get away from welding용접
297
783914
3020
이 접착제를 사용할 수 있다면
13:18
and put more adhesives접착제 in there,
298
786958
1525
13:20
then we might힘 be better off
299
788507
1380
미래 세대의 운송 수단도
더 나아지겠죠.
13:21
with our future미래 generation세대
of transportation교통.
300
789911
2105
13:24
So for us, this all
comes온다 back to the beach바닷가.
301
792040
4657
이제 우리는 다시 바닷가로 돌아옵니다.
그리고 주위를 보며 궁금해합니다,
“이 해양 생물들은 어떻게 붙어있는 걸까?
13:28
So we look around and we wonder경이,
"How do these sea바다 creatures생물 stick스틱?
302
796721
3423
13:32
And what can we do with the technology과학 기술?"
303
800168
1859
이걸 기술로 어떻게
이용할 수 있을까?”
13:34
And I would argue논하다 that we have
really a lot of things we can still learn배우다
304
802051
4465
그럼 생물과 자연에서 배울 게
정말 많다는 걸 알려드릴 거예요.
13:38
from biology생물학 and from nature자연.
305
806540
1405
13:39
So what I would like to encourage북돋우다
you all to do in the future미래
306
807969
3917
제가 하라고 추천드리고 싶은 건
재활용 불가능한 노트북과
핸드폰을 내려놓고
13:43
is put down your nonrecyclable재활용불가
laptops노트북 and cell세포 phones전화
307
811910
4511
13:48
and go out and explore탐험하다 the natural자연스러운 world세계
308
816445
2000
자연에 나가 둘러보고 탐험하며
자기 자신에게 질문을
시작하는 것입니다.
13:50
and then start스타트 asking질문
some of your own개인적인 questions질문들.
309
818469
2287
감사합니다.
13:52
Thanks감사 very much.
310
820780
1378
(박수)
13:54
(Applause박수 갈채)
311
822182
4183
Translated by SANGA LEE

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Jonathan Wilker - Scientist, engineer
Jonathan Wilker explores the science and engineering happening within our oceans. He works to understand the ways that sea creatures survive and how we can adapt their technologies to create new materials.

Why you should listen

Jonathan Wilker is a professor of chemistry and materials engineering at Purdue University in West Lafayette, Indiana, US. Prior to arriving at Purdue in 1999, he received a bachelor's degree from the University of Massachusetts, Amherst, a PhD at the Massachusetts Institute of Technology and was a postdoctoral scholar at the California Institute of Technology. His research has been recognized with a Beckman Young Investigator Award, an Alfred P. Sloan Research Fellowship and a National Science Foundation Faculty Early Career Development (CAREER) Award. His teaching has also received several awards at Purdue. He is always on the lookout for new projects when at the beach or while underwater scuba diving.

More profile about the speaker
Jonathan Wilker | Speaker | TED.com
THE ORIGINAL VIDEO ON TED.COM