말벌은 태양전지로 움직이고 있었다.
(Solar-Powered Hornets)
by John UpChurch
하나님이 창조하신 매우 작은 생물들의 경이로움은 과학자들을 계속 놀라게 만들고 있다. 최근 어떤 말벌(hornet)의 복부는 우주시대의 태양전지와 유사한 정교한 구조를 가진 것으로 밝혀졌는데, 아마도 이것은 새로운 기술의 개발에 통찰력을 줄 수 있을 것이다.
당신은 에너지 절감을 위한 어떤 녹색기술을 찾고 있는가? 그렇다면 아마도 당신은 동양말벌(oriental hornet)을 확인해야만 한다. 많은 다른 말벌들과는 달리, 동양말벌(Vespa orientals)은 더운 오후에 가장 활동적이다. 사실, 그 부지런한 곤충은 태양 광선에 가장 많이 노출될 때 가장 집중적으로 둥지를 파낸다. 이러한 이상한 행동은 이스라엘 텔아비브 대학(Tel Aviv University) 연구자들의 관심을 끌었다.
원자현미경(atomic force microscopy, 이 현미경은 원자규모로 3차원의 이미지를 제공한다)을 사용하여, 연구팀은 말벌의 복부에서 갈색과 노란색의 줄무늬를 확대 촬영하였다. 비록 표면이나 표피가 부드러워 보였지만, 실제로는 태양에너지를 수집하는 부분으로 보이는 미세한 여러 층의 구조를 가지고 있었다[1]. 바꾸어 말하면, 그 말벌은 비행하는 태양열 집열판(solar panel)이었던 것이다.
가까이 관찰해보면, 그 갈색의 줄무늬들은 계단식 언덕과 다소 비슷한 능선 같은 구조를 나타내고 있다. 빛 광선이 각각의 층들을 통과할 때, 그러한 구조는 빛을 분산시키고, 잉여에너지를 붙잡아 전기에너지로 변환시킨다. 노란색의 줄무늬 역시 구조는 다르지만, 빛을 수집하는 여러 층들을 가지고 있었다.
전기로의 실제적 변환은 노란 색소인 크산토프테린(xanthopterin; C6H5N5O2; 수화물은 오렌지색 결정으로 자외선에 의해 황록색의 형광을 발하며, 미생물에서는 엽산의 전구체로 생육촉진 작용이 있는 물질)에 의해 수행된다(이것은 일부 나비의 날개에서도 관찰되었다). 그러나 이 시점에서 연구자들은 어떻게 말벌이 이렇게 수확한 태양에너지를 사용하는 지를 여전히 조사하고 있다. 우리는 말벌의 활발한 파헤치기가 태양광선의 흡수증가와 일치한다는 것을 알고 있다. 그러나 우리는 이러한 증가된 활동이 (많은 동물에서 흔한 것처럼) 태양에서 단순히 열을 흡수한 결과 때문인지는 알지 못한다.
연구자들은 말벌의 복부 표면 아래에 무엇인가가 있다고 의심하고 있다. 말벌은 얻은 전기에너지를 충전시키고, 그것으로 실제 작업을 수행하는 것일까? (이와 유사하게 우리 몸은 음식을 ATP라 부르는 화학에너지로 변환시켜 세포가 일하는데 이용한다).
이러한 아이디어를 테스트하기 위해 연구자들은 태양전지에 이 노란색 화학물질을 배열했는데, 실제로 그것은 태양광선을 흡수하고 전기에너지로 변환시킨다는 사실을 발견했다. 이것은 인간이 개발한 실리콘 기반의 태양전지(solar cells)와 유사한 것이었다.
연구자들은 그 말벌의 태양에너지 수집 솜씨를 복제하려고 시도했으나, 역량이 부족했다. 그러나 연구자들은 미래에는 아마도 실리콘 전지에 대한 저비용 대안으로써 그러한 모델을 개량하기를 희망하고 있었다.
그리고 말벌이 가지고 있는 사람이 응용할 수 있는 또 다른 놀라운 잠재적 기술은 여분의 열을 모두 제거시키는 능력이다. 현대의 냉장고처럼, 이 다재다능한 말벌은 정교한 열펌프를 가지고 있어 과열을 방지하고 있었다![2]
연구자들은 “어떻게든 말벌은 스스로 그렇게 복잡하고 상호의존적인 구조를 진화시켜서 이러한 설계적 문제를 해결했다“고 주장을 한다. 슬프게도 그들은 모든 피조물(심지어 이해하기도 힘든 말벌까지도)들을 돌보시는 하나님께 대해 여전히 무지한 상태로 남아있는 것이다.
Footnotes
1. M. Plotkin et al., “Solar Energy Harvesting in the Epicuticle of the Oriental Hornet (Vespa orientalis),” Naturwissenschaften 97 (2010): 1067-1076.
2. “Is the Hornet Our Key to the Renewable Energy? Physicist Discovers That Hornet’s Outer Shell Can Harvest Solar Power,” Science Daily, January 6, 2011.
*관련기사 : 광합성 하는 말벌 봤나요? (2011. 1. 18. 동아사이언스)
https://m.dongascience.com/news.php?idx=-5254151
말벌이 광합성을 한다? (2011. 1. 6. 메트로신문)
https://www.metroseoul.co.kr/article/2011010600070
식물처럼 광합성을 하는 동물(바다 민달팽이)이 있다 (2018. 5. 23. 한국일보)
https://www.hankookilbo.com/News/Read/201805231105611467
출처 : Answers, 2011. 6. 12.
주소 : https://answersingenesis.org/creepy-crawlies/insects/solar-powered-hornets/
번역 : 문흥규
말벌은 태양전지로 움직이고 있었다.
(Solar-Powered Hornets)
by John UpChurch
하나님이 창조하신 매우 작은 생물들의 경이로움은 과학자들을 계속 놀라게 만들고 있다. 최근 어떤 말벌(hornet)의 복부는 우주시대의 태양전지와 유사한 정교한 구조를 가진 것으로 밝혀졌는데, 아마도 이것은 새로운 기술의 개발에 통찰력을 줄 수 있을 것이다.
당신은 에너지 절감을 위한 어떤 녹색기술을 찾고 있는가? 그렇다면 아마도 당신은 동양말벌(oriental hornet)을 확인해야만 한다. 많은 다른 말벌들과는 달리, 동양말벌(Vespa orientals)은 더운 오후에 가장 활동적이다. 사실, 그 부지런한 곤충은 태양 광선에 가장 많이 노출될 때 가장 집중적으로 둥지를 파낸다. 이러한 이상한 행동은 이스라엘 텔아비브 대학(Tel Aviv University) 연구자들의 관심을 끌었다.
원자현미경(atomic force microscopy, 이 현미경은 원자규모로 3차원의 이미지를 제공한다)을 사용하여, 연구팀은 말벌의 복부에서 갈색과 노란색의 줄무늬를 확대 촬영하였다. 비록 표면이나 표피가 부드러워 보였지만, 실제로는 태양에너지를 수집하는 부분으로 보이는 미세한 여러 층의 구조를 가지고 있었다[1]. 바꾸어 말하면, 그 말벌은 비행하는 태양열 집열판(solar panel)이었던 것이다.
가까이 관찰해보면, 그 갈색의 줄무늬들은 계단식 언덕과 다소 비슷한 능선 같은 구조를 나타내고 있다. 빛 광선이 각각의 층들을 통과할 때, 그러한 구조는 빛을 분산시키고, 잉여에너지를 붙잡아 전기에너지로 변환시킨다. 노란색의 줄무늬 역시 구조는 다르지만, 빛을 수집하는 여러 층들을 가지고 있었다.
전기로의 실제적 변환은 노란 색소인 크산토프테린(xanthopterin; C6H5N5O2; 수화물은 오렌지색 결정으로 자외선에 의해 황록색의 형광을 발하며, 미생물에서는 엽산의 전구체로 생육촉진 작용이 있는 물질)에 의해 수행된다(이것은 일부 나비의 날개에서도 관찰되었다). 그러나 이 시점에서 연구자들은 어떻게 말벌이 이렇게 수확한 태양에너지를 사용하는 지를 여전히 조사하고 있다. 우리는 말벌의 활발한 파헤치기가 태양광선의 흡수증가와 일치한다는 것을 알고 있다. 그러나 우리는 이러한 증가된 활동이 (많은 동물에서 흔한 것처럼) 태양에서 단순히 열을 흡수한 결과 때문인지는 알지 못한다.
연구자들은 말벌의 복부 표면 아래에 무엇인가가 있다고 의심하고 있다. 말벌은 얻은 전기에너지를 충전시키고, 그것으로 실제 작업을 수행하는 것일까? (이와 유사하게 우리 몸은 음식을 ATP라 부르는 화학에너지로 변환시켜 세포가 일하는데 이용한다).
이러한 아이디어를 테스트하기 위해 연구자들은 태양전지에 이 노란색 화학물질을 배열했는데, 실제로 그것은 태양광선을 흡수하고 전기에너지로 변환시킨다는 사실을 발견했다. 이것은 인간이 개발한 실리콘 기반의 태양전지(solar cells)와 유사한 것이었다.
연구자들은 그 말벌의 태양에너지 수집 솜씨를 복제하려고 시도했으나, 역량이 부족했다. 그러나 연구자들은 미래에는 아마도 실리콘 전지에 대한 저비용 대안으로써 그러한 모델을 개량하기를 희망하고 있었다.
그리고 말벌이 가지고 있는 사람이 응용할 수 있는 또 다른 놀라운 잠재적 기술은 여분의 열을 모두 제거시키는 능력이다. 현대의 냉장고처럼, 이 다재다능한 말벌은 정교한 열펌프를 가지고 있어 과열을 방지하고 있었다![2]
연구자들은 “어떻게든 말벌은 스스로 그렇게 복잡하고 상호의존적인 구조를 진화시켜서 이러한 설계적 문제를 해결했다“고 주장을 한다. 슬프게도 그들은 모든 피조물(심지어 이해하기도 힘든 말벌까지도)들을 돌보시는 하나님께 대해 여전히 무지한 상태로 남아있는 것이다.
Footnotes
1. M. Plotkin et al., “Solar Energy Harvesting in the Epicuticle of the Oriental Hornet (Vespa orientalis),” Naturwissenschaften 97 (2010): 1067-1076.
2. “Is the Hornet Our Key to the Renewable Energy? Physicist Discovers That Hornet’s Outer Shell Can Harvest Solar Power,” Science Daily, January 6, 2011.
*관련기사 : 광합성 하는 말벌 봤나요? (2011. 1. 18. 동아사이언스)
https://m.dongascience.com/news.php?idx=-5254151
말벌이 광합성을 한다? (2011. 1. 6. 메트로신문)
https://www.metroseoul.co.kr/article/2011010600070
식물처럼 광합성을 하는 동물(바다 민달팽이)이 있다 (2018. 5. 23. 한국일보)
https://www.hankookilbo.com/News/Read/201805231105611467
출처 : Answers, 2011. 6. 12.
주소 : https://answersingenesis.org/creepy-crawlies/insects/solar-powered-hornets/
번역 : 문흥규