??? 63빌딩 크기 초대형 나무만들 100배 강력한 광합성 개발한 한국! 세계최초 물 없이도 광합성시키는 자연을 초월한 미친 기술력!! &

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•2020. 7. 3.

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기존 광합성의 100배 강력한 인공광합성으로 63빌딩 만한 나무만들 기술력 개발성공했다!

세계최초로 물 없이도 가능한 광합성으로 자연을 추월한 힘 대한민국이 가졌다!

 

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**  [줌 인 피플] 21세기 연금술! '인공 광합성' 한국과학기술연구원 민병권 본부장 / YTN 사이언스

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•2020. 2. 20.

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■ 민병권 / KIST 국가기반기술연구본부 본부장

 

[앵커] 현재 인류가 사용하고 있는 화석연료는 지구온난화를 일으키는 환경오염의 주범으로 꼽히고 있습니다. 그래서 전 세계적으로 화석연료를 대체할 수 있는 에너지 연구에 힘을 쏟고 있는데요. 그 중 강력한 태양 에너지를 사용해 식물의 광합성 작용을 모방한 '인공 광합성' 기술이 주목을 받고 있습니다.

 

오늘 '줌 인 피플'에서는 한국과학기술연구원 국가기반기술연구본부 민병권 본부장과 함께 '인공 광합성'에 대해 자세한 이야기 나눠보겠습니다. 어서 오세요. 식물은 태양 빛을 받고 광합성작용을 하면서 에너지를 얻죠. 이런 광합성 작용을 모방해서 '인공 광합성' 기술을 연구 중이라고 들었는데요. '인공 광합성'. 좀 생소합니다. 자세히 알려주시죠.

 

[민병권 / KIST 국가기반기술연구본부 본부장] 자연에서는 엽록체를 가진 식물의 나뭇잎이 햇빛을 이용해서 이산화탄소와 물로부터 영양분이 되는 탄화 수소화합물 즉 포도당을 생산하는 광합성 작용을 하는데요. 이런 '인공 광합성'은 식물의 이런 특성을 모방한 기술이라고 할 수가 있습니다.

 

인공적으로 광합성을 일으켜서 기후변화를 초래하고 있는 이산화탄소를 우리 화학 산업 전반에 필요한 고부가가치 화학 원료로 바꾸어 주는 친환경 기술이라고 할 수 있겠습니다.

 

[앵커] 이 식물의 광합성 작용을 모방해서 인공적인 광합성 작용을 할 수 있다는 게 정말 놀랍습니다. 식물은 엽록체를 이용해서 광합성 작용을 하잖아요. 우리에게는 엽록체가 없는데 어떻게 인공 광합성을 할 수가 있는 건가요?

 

[민병권 / KIST 국가기반기술연구본부 본부장] 어떻게 보면 식물 내에서 광합성 작용을 하는 엽록체를 인위적으로 만드는 기술을 '인공 광합성' 기술이라고 부를 수도 있겠습니다.

 

식물의 경우 엽록체라는 세포 안에서는 햇빛을 전자로 변환시켜주는 명 반응과 이렇게 생성된 전자와 이산화탄소를 이용해 포도당을 합성하는 암 반응이라는 두 가지 반응이 일어나게 되는데요. 엽록체 안에는 단백질로 이루어진 포토 시스템 1,2 라는 기관들이 존재하게 됩니다.

 

포토 시스템 2는 햇빛을 흡수해 물을 분해하는 과정인데요.

이 과정에서 산소와 전자가 생산됩니다. 이때 생산된 전자는 포토 시스템 1을 통해서 고에너지의 전자가 되는데 여기까지의 과정을 빛을 사용하기 때문에 이제 명반응이라고 합니다.

 

명반응을 통해 만들어진 고에너지는 켈빈 사이클이라고 불리는 식물의 생리 반응을 통해서 이산화탄소를 환원시켜 포도당을 만들게 되는데요. 이 과정을 암 반응이라 합니다.

 

따라서 인공 광합성을 위해서는 포토 시스템 1, 2 그리고 켈빈 사이클 역할을 대신해 줄 수 있는 기능이 필요한데요. 이런 기능들을 탑재한 광전기화학전지를 활용해 엽록체의 역할을 대신해주게 됩니다.

 

[앵커] 그러니까 자연에서 식물이 광합성을 하려면 엽록소가 필요한데 이 엽록소의 역할을 광전기화학전지가 대신해주는 거군요. 그 말은 '인공 광합성' 연구에 있어서 광전기화학전지가 빠질 수 없다는 그런 이야기인데 KIST 연구팀에서도 이 전지를 직접 개발하셨다고요?

 

[민병권 / KIST 국가기반기술연구본부 본부장] 그렇습니다. '인공 광합성'에 대한 연구가 가속될수록 그에 따른 device 시스템 개발 또한 활발해지게 되는데요. 인공 나뭇잎이라고도 불리는 device들이 많이 개발되고 있습니다.

 

몇 년 전 저희 KIST 연구팀에서도 세계 최초로 실제 나뭇잎의 광합성 효율을 훌쩍 뛰어넘는 광전기화학전지를 개발해서 소개한 바가 있습니다. 저희 KIST 연구팀에서 개발한 광전기...

 

[YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/pro...​

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