[영상 V19] 면적 분해 애니메이션 — 카르노 선도의 열과 일

교재 콘텐츠 제작 · V19 · 면적 분해·기하 변환

카르노 선도의 넓이를 잘라 보니 — 열과 일이 2:1:1로 나뉜다

완성 영상과 같은 대표 썸네일
완성 영상과 같은 대표 썸네일

T–S 선도의 색칠한 넓이는 무엇일까요? 큰 직사각형을 방출열과 순일의 조각으로 나누고 그대로 옮겨, 식의 뺄셈을 눈으로 비교하는 영상을 만들었습니다.

① 한국어 해설로 보는 완성 영상

TECH79 열역학에서 영상 열기 · 한국어 음성 및 화면 자막

② 교재의 어떤 부분을 옮겼나

교재 근거: 기초 열역학 110~111쪽 · 그림 2.9, 식 (2.35)·(2.36)

교재의 개념과 순서를 기준으로 화면·대본을 새로 구성했습니다. 교재 지면을 그대로 녹화하거나 페이지 이미지를 공개하는 대신, 학습자가 따라가야 할 관계를 자체 도형과 움직임으로 표현했습니다.

QH = TH ΔS, QL = TL ΔS, W = QH − QL, η = 1 − TL/TH

③ 이번 표현 방식: 면적 분해·기하 변환

화면의 장식보다 개념이 바뀌는 순간을 중심으로 장면을 나눴습니다. 한국어 해설과 화면 속 문장을 함께 따라가며 다음 세 지점을 비교할 수 있습니다.

  1. 고온 600 K, 저온 300 K, 엔트로피 차 2 kJ/K로 사이클을 완성합니다.
  2. 흡수열 1200 kJ를 방출열 600 kJ와 순일 600 kJ로 나눕니다.
  3. 저온을 400 K로 바꾸면 방출열 800 kJ, 순일 400 kJ, 효율 1/3이 됩니다.
핵심 관계를 드러내는 첫 비교 장면
핵심 관계를 드러내는 첫 비교 장면
과정의 결과 또는 조건을 바꾼 비교 장면
과정의 결과 또는 조건을 바꾼 비교 장면

④ 실제 사용 프롬프트 · 복사와 재사용 자료

최초 제작 → 점검 → 수정 순서로 사용한 프롬프트를 아래에 나누었습니다. 첫 번째 상자는 펼쳐 두었으며, 전체 기록도 따로 제공합니다. 원본의 로컬 작업 경로만 생략했습니다.

V19 실제 사용 프롬프트 전문 · 내 Google Drive 보관본
V19 재사용 제작 지침·출처 · 내 Google Drive 보관본

원문에 남은 ‘제작 미착수’와 예상 길이는 최초 지시 당시의 기록입니다. 실제 완성 영상과 검증 결과는 이 글의 영상 및 검증 항목을 기준으로 봅니다.

1. 최초 제작 프롬프트
학습목표: T–S 면적과 QH,QL,W의 관계를 설명하고 절대온도가 필요한 이유를 연결한다.
제작: 70~90초 1920×1080,30fps. 0~10초 '이 넓이가 왜 일인가?'→10~30초 TH,TL,ΔS축을 갖춘 가역 카르노 T–S선도를 그리고1→2→3→4→1 진행→30~50초 QH 아래넓이를 QL와 W 두 조각으로 분해→50~70초 동일축척의 면적에서 η 도출→70~90초 TL변화 비교 및 가정 표기.
기본값 TH=600K,TL=300K,ΔS=2kJ/K: QH=1200kJ,QL=600kJ,W=600kJ,η=0.5. TL=400K이면 QL=800,W=400,η=1/3. ΔS=1이면 모든 열·일은 절반,효율은같다.
면적 넓이만 실제 에너지 비율과 일치시킨다. 이동·회전은 허용하되 늘이거나 줄여 면적보존을 깨지 말라. 면적 수치와 색상 범례를 계속 유지한다.
엔트로피는 총엔트로피 S[kJ/K]로 통일하며 비엔트로피와 혼용하지 않는다. T[K], Q/W[kJ]. P–V선도를 추가한다면 별도 상태식 검증 필요하므로 기본 산출물에는 넣지 않는다.
두 열원,가역 카르노 사이클의 한계효율이다. 실제 엔진효율로 설명하지 않는다. qrev=Tds 조건을 명시하며 비가역과정 전체에 무조건 적용하지 않는다. T–S축 원점을 생략하여 면적의 의미를 흐리지 않는다.
검증: 수치계산표,면적픽셀비(기본 2:1:1),과정순서,축단위,TL>=TH 차단,0K 입력차단,최종자막과식 일치. 실제 구현 전 위 값은 기대값이다.

1. 교재 지정 페이지를 실제로 열어 본문과 그림/식번호를 대조한다. 인쇄쪽과 PDF쪽을 따로 기록한다. PDF 원본은 수정하지 않는다.
2. 기존 사례와의 차이를 3문장으로 기록한 후 5~7장면의 스토리보드와 한국어 대본을 작성한다. 수치·식은 예시/교재원문을 구분한다.
3. 각 장면의 화면 요소, 시간, 내레이션, 자막, 검산값을 한 표에 연결한다. 장면마다 보여주는 정보는 한 핵심으로 제한하고 충분한 여백과 큰 글씨를 사용한다.
4. 승인된 한국어 음성 제작 방식·파일을 기존 인수인계에서 찾는다. 확인되지 않으면 임의 기계음 TTS를 넣지 말고 음성대기와 대본·SRT를 남긴다. 기존 음성파일을 발견했다는 이유만으로 사용권·사용승인이 있다고 단정하지 않는다.
5. 공통 시간값에서 모든 오브젝트를 렌더링한다. 1920×1080,30fps MP4와 편집가능한 소스·실행 명령을 남긴다. 도구가 없어 렌더 불가면 정직하게 미완료 처리한다.
6. 전체 영상을 재생하고 도입/중간/끝뿐 아니라 모든 전환,자막,음성동기,수치표시를 검수한다. 0초·핵심검산장면·종료장면 PNG를 남긴다.
2. 점검 프롬프트
물리 검산과 전달력을 별도로 검사하라. 교재 근거,가정,단위,기대값,실제계산,렌더화면,음성대본의 일치 여부를 표로 정리하라. 원문을 확인하지 않았거나 실행하지 않은 항목은 통과가 아닌 미확인/미실행으로 기록하라. 영상만 보고 학생이 '어떤 입력이 어떻게 변해 무엇을 알게 되었나' 설명할 수 있는지 점검하라.
3. 수정 프롬프트
실패한 항목의 재현시점,기대상태,실제상태,원인을 먼저 기록하라. 원본교재를 임의로 바꾸지 말고 렌더링/계산/설명을 수정하라. 수정 전 파일을 보존하고 전체회귀검산 및 해당장면재생을 다시 수행하라. 효과를 추가하는 대신 오해를 만든 요소를 줄여라.
4. 실제 사용 프롬프트 전체 기록
통합 사례번호: V19
번호 기준: 결과물 분류(V 영상 / W 웹자료 / G 게임 / P 학습지 / Q 평가 / L 강의)별 사례 일련번호. 표현 유형과 교과목은 별도 항목이다.
V19 / 카르노 T–S 면적이 열과 일로 바뀌는 면적 분해 영상
유형: 동영상형 / 기하 면적 변환·연결 설명
상태: 제작 지시문 준비 / 구현 미착수
교재: 『기초 열역학』 110~111쪽, 그림2.9, 식(2.35)~(2.36)
입력파일: [로컬 작업 경로 생략]
확인근거: 2026-10-26 기존 pages.json 본문 대조 및 PDF 렌더 화면 확인. 인쇄쪽=PDF쪽(선정50/111/149/205쪽 대조). 기존 블로그는2026-10-25보관본문 확인, 외부영상·자막 미시청. T01/T02 OpenStax·Remotion 공식 문서 새조회; T03 원외부작품 재확인 안 함.

[기존 사례와 차이]
기존 카르노 한계효율 계산기의 후속. 숫자효율이나 제1법칙 데이터스토리를 반복하지 않고, T–S 직사각형을 동일 축척의 QH/QL/W 조각으로 분해하여 면적의 의미를 설명한다. 기하 변환 자체는 자체설계이며 특정 외부 스타일의 완전 재현이라고 하지 않는다.

[참고 출처]
https://www.aiautomata.kr/2026/10/blog-post_812.html
https://www.aiautomata.kr/2026/10/vibe-coding-video-remotion.html
https://openstax.org/books/university-physics-volume-2/pages/4-5-the-carnot-cycle
https://www.remotion.dev/docs/
원작 완전한 프롬프트·권리·모델명은 미확인 항목을 재사용하지 않는다. 자체 SVG·도형·문장으로 제작하고 원작 미디어 복제 금지.

[주제별 제작 지시]
학습목표: T–S 면적과 QH,QL,W의 관계를 설명하고 절대온도가 필요한 이유를 연결한다.
제작: 70~90초 1920×1080,30fps. 0~10초 '이 넓이가 왜 일인가?'→10~30초 TH,TL,ΔS축을 갖춘 가역 카르노 T–S선도를 그리고1→2→3→4→1 진행→30~50초 QH 아래넓이를 QL와 W 두 조각으로 분해→50~70초 동일축척의 면적에서 η 도출→70~90초 TL변화 비교 및 가정 표기.
기본값 TH=600K,TL=300K,ΔS=2kJ/K: QH=1200kJ,QL=600kJ,W=600kJ,η=0.5. TL=400K이면 QL=800,W=400,η=1/3. ΔS=1이면 모든 열·일은 절반,효율은같다.
면적 넓이만 실제 에너지 비율과 일치시킨다. 이동·회전은 허용하되 늘이거나 줄여 면적보존을 깨지 말라. 면적 수치와 색상 범례를 계속 유지한다.
엔트로피는 총엔트로피 S[kJ/K]로 통일하며 비엔트로피와 혼용하지 않는다. T[K], Q/W[kJ]. P–V선도를 추가한다면 별도 상태식 검증 필요하므로 기본 산출물에는 넣지 않는다.
두 열원,가역 카르노 사이클의 한계효율이다. 실제 엔진효율로 설명하지 않는다. qrev=Tds 조건을 명시하며 비가역과정 전체에 무조건 적용하지 않는다. T–S축 원점을 생략하여 면적의 의미를 흐리지 않는다.
검증: 수치계산표,면적픽셀비(기본 2:1:1),과정순서,축단위,TL>=TH 차단,0K 입력차단,최종자막과식 일치. 실제 구현 전 위 값은 기대값이다.
[실행 환경·범위]
Claude Code+기존 설치된 로컬 HTML/SVG/Canvas 렌더·녹화 도구 또는 Remotion/FFmpeg 활용(B등급). 대화 Artifacts의 미리보기만으로 MP4 완성이라고 하지 않는다. 별도 생성AI서비스·GPU·유료API는 기본안에 필요 없다. Claude 자체 사용권과 실행 도구 설치는 별도 조건이다. 현재 설치여부를 확인하고 미설치 패키지는 임의 설치하지 말고 요구사항으로 인수인계한다. Remotion을 선택하면 공식 라이선스/실행 조건을 확인한다. 자동 스킬 설치 명령을 무조건 실행하지 않는다.
이번은 자체 제작 지시문이며 사용한 외부 스킬은 없음. 공식 문서나 원작 스타일을 나중에 읽어 채택하면 정확한 URL·버전·사용부분을 기록한다. 썸네일은 Codex 담당이다.

[최초 제작 지시]
1. 교재 지정 페이지를 실제로 열어 본문과 그림/식번호를 대조한다. 인쇄쪽과 PDF쪽을 따로 기록한다. PDF 원본은 수정하지 않는다.
2. 기존 사례와의 차이를 3문장으로 기록한 후 5~7장면의 스토리보드와 한국어 대본을 작성한다. 수치·식은 예시/교재원문을 구분한다.
3. 각 장면의 화면 요소, 시간, 내레이션, 자막, 검산값을 한 표에 연결한다. 장면마다 보여주는 정보는 한 핵심으로 제한하고 충분한 여백과 큰 글씨를 사용한다.
4. 승인된 한국어 음성 제작 방식·파일을 기존 인수인계에서 찾는다. 확인되지 않으면 임의 기계음 TTS를 넣지 말고 음성대기와 대본·SRT를 남긴다. 기존 음성파일을 발견했다는 이유만으로 사용권·사용승인이 있다고 단정하지 않는다.
5. 공통 시간값에서 모든 오브젝트를 렌더링한다. 1920×1080,30fps MP4와 편집가능한 소스·실행 명령을 남긴다. 도구가 없어 렌더 불가면 정직하게 미완료 처리한다.
6. 전체 영상을 재생하고 도입/중간/끝뿐 아니라 모든 전환,자막,음성동기,수치표시를 검수한다. 0초·핵심검산장면·종료장면 PNG를 남긴다.

[점검 프롬프트]
물리 검산과 전달력을 별도로 검사하라. 교재 근거,가정,단위,기대값,실제계산,렌더화면,음성대본의 일치 여부를 표로 정리하라. 원문을 확인하지 않았거나 실행하지 않은 항목은 통과가 아닌 미확인/미실행으로 기록하라. 영상만 보고 학생이 '어떤 입력이 어떻게 변해 무엇을 알게 되었나' 설명할 수 있는지 점검하라.

[수정 프롬프트]
실패한 항목의 재현시점,기대상태,실제상태,원인을 먼저 기록하라. 원본교재를 임의로 바꾸지 말고 렌더링/계산/설명을 수정하라. 수정 전 파일을 보존하고 전체회귀검산 및 해당장면재생을 다시 수행하라. 효과를 추가하는 대신 오해를 만든 요소를 줄여라.

[저장·Codex 인수인계]
작업 폴더는 [로컬 작업 경로 생략]
필수 파일: 01_근거\교재및출처.txt,02_프롬프트\실제사용프롬프트.txt,03_구현\편집소스,04_검증\검증기록.txt·캡처,06_미디어\영상.mp4·한국어대본.txt·자막.srt,00_인수인계\Codex_인수인계.txt.
인수인계는 파일경로,실제 사용도구·스킬,검증결과,미실행·남은문제,원출처URL·권리확인상태,영상길이·해상도·음성여부를 기록한다. 블로그·유튜브 업로드,구독추가,결제,외부연락은 하지 않는다. 이 전달문 저장을 실제 제작완료라고 보고하지 않는다.

실제 사용한 도구와 스킬·스타일 지침

이 사례는 외부 설치형 스킬을 설치하거나 호출하지 않았고, 별도의 외부 STYLE.md를 실행한 사례도 아닙니다. Claude로 자체 SVG 화면·대본을 작성하고 Playwright+Chromium, FFmpeg, Python·Node로 렌더·조립·검산했습니다. 한국어 음성은 Google Cloud TTS ko-KR-Chirp3-HD-Autonoe를 사용했습니다. Remotion·HyperFrames 등 참고 문서의 도구와 실제 실행 도구는 구분합니다.

Drive의 ‘재사용 제작 지침·출처’는 원본 제작 기록에서 이번에 정리한 자체 재사용 지침입니다. 원작자의 SKILL.md 또는 STYLE.md 원문이라고 표시하지 않았습니다. 이 사례의 장면 설계와 검증 조건을 새 교재에 맞게 바꿔 사용할 수 있습니다.

다시 만들 때의 순서

  1. 새 교재의 쪽수·학습목표·식이나 코드를 확인합니다.
  2. 최초 제작 프롬프트의 대상·수치·가정을 바꾸고 장면표·대본을 작성합니다.
  3. 점검 프롬프트로 기대값과 실제 실행 결과를 대조합니다.
  4. 실패한 항목을 수정 프롬프트로 고친 뒤 회귀 검증합니다.

참고 자료와 확인 범위

참고 링크의 표현 방식과 개념을 바탕으로 자체 응용했습니다. 원작 영상·그림의 복제나 원문 전체의 보관을 뜻하지 않습니다. 실제로 사용하지 않은 도구·스킬의 실행을 주장하지 않습니다.

⑤ 검증한 것과 설명의 한계

자동 검증 7/7을 통과했습니다. 면적 조각은 크기를 바꾸지 않고 이동하며, 기본 조건의 비율은 2:1:1입니다.

가역 카르노 사이클과 두 열원을 가정한 이론 한계입니다. 실제 엔진 효율을 예측하는 영상이 아닙니다. 온도는 절대온도 K, S는 전체 엔트로피 kJ/K입니다. δQrev = T dS의 적용 조건도 가역 과정입니다.

이는 제작 폴더의 검증 기록을 정리한 것입니다. 청취 평가나 학생 대상 학습 효과 측정 결과를 뜻하지 않습니다.

⑥ 멈추고 생각해 보기

온도를 유지하고 ΔS를 절반으로 줄이면 효율은?

답과 설명 펼치기

열량과 일은 모두 절반이 되지만 효율은 50%로 같습니다.

⑦ 출처와 제작 기록

교재: 『기초 열역학 110~111쪽 · 그림 2.9, 식 (2.35)·(2.36)』. 자체 제작한 화면·대본·자막과 검증 기록을 바탕으로 정리했습니다. 이 글은 해당 한국어 해설 영상을 교재 수업에 적용하는 사례입니다.

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