[생각키우기] 시금치로 만든 태양전지
/김 향 숙 인제대 교수 창의력교육센터장

"뽀빠이 살려줘요!" 다급한 올리브의 외침. 뽀빠이는 얼른 시금치 통조림을 먹는다. 시금치를 먹자마자 뽀빠이의 몸에서는 울룩불룩 근육이 생겨난다. 뽀빠이의 힘의 원동력인'시금치.' 이 시금치가 청정에너지원인 태양전지의 원료로 활용될 수 있다는데....

미국 매사추세츠공학대학(MIT) 연구진은 시금치의 광합성 반응을 이용한 태양전지를 만드는 데 성공했다. 생물학적 원리를 바탕으로 빛을 전기에너지로 바꾸는 태양전지는 제작비가 싸고 효율적인 면에서 그 활용가치가 높으며, 들고 다니며 사용할 수 있는 환경 친화적인 에너지원으로 노트북 전지 등으로 응용될 수 있다.

시금치에서 다양한 광합성 단백질을 분리해 두 층의 전도체 사이에 끼워 작은 전지에 빛을 쪼여주었더니 전류가 발생한 것. 전기를 생산케 하는 시금치 단백질은 시금치 잎의 엽록체에서 분리한 것으로, 엽록체는 식물이 받은 빛을 에너지로 전환하는 역할을 하는 소기관이다. 에너지로의 전환 반응이 진행됨에 따라 전기가 이동하게 되어 결국 전류가 발생한다. 하지만 시금치의 단백질을 분리해내는 일은 결코 쉬운 일이 아니다. 단백질 분자들은 예민해서 식물체로부터 분리할 때 활성을 잃어버리기 일쑤다. 그래서 연구진은 펩티드 계면활성제라 불리는 비누 같은 분자로 단백질을 보호하면서 작업을 진행했다. 펩티드 계면활성제는 에너지를 생산하는 단백질 주변에 막을 형성해 마치 식물체 내에 존재하는 것과 같은 환경을 조성, 보호하는 역할을 한다.

시금치의 단백질 분자를 얇은 금박위에 올려놓고 투명한 전도체 막에 부착시킨 후, 이를 전도성이 있는 유기물질로 덮는 방법으로 전지를 제작했다. 이 전지 위로 빛을 쪼였을 때, 단백질 분자들이 전자를 뿜어내고 전류의 형태로 이동했다.

시금치 전지는 휴대장치의 예비전원으로 사용될 가능성이 큰데, 이 전지가 일상생활에 사용되기에는 매우적은 양의 전기를 생산하기 때문에 전자기기 등에 사용될 수 있는 충분한 양의 전기를 생산하려면 지속적인 연구가 필요하다. 잎이 무성한 시금치는 시중에서 구하기도 쉬울뿐더러 진한 녹색이라 광합성이 활발하다.

앞으로 실용화까지는 10년 이상이 걸릴 것으로 보이는 시금치 전지는 가볍고 휴대성이 뛰어나며 환경보호에도 도움이 된다. 뽀빠이뿐 아니라 우리에게도 에너지를 전해주는 시금치. 향후, 우리가 사용하는 노트북에는 시금치를 이용한 광합성 전지를 이용하게 될 날이 멀지 않았다. - 끝 -
/ 입력시간: 2007. 03.30. 10:49