경이로운 창조물들 - 식물

규조류를 이용한 고효율 태양전지

규조류를 이용한 고효율 태양전지

(Better Solar Cells with Diatoms) 

David F. Coppedge


   2009. 4. 14 - 주요 임무를 부여하기 전에 먼저 인용문을 하나 제시하겠다. “자연은 첨단 장비를 가지고 있지 않은 공학자이다. 자연은 효율적이고, 비용을 절감하는, 세계에서 가장 발달된 방법을 가지고 있다.” 오케이. 이제 임무를 말해주겠다. 그것은 규조류(diatoms)를 모방하여 더 좋은 태양전지(Solar Cells)를 만들어보라는 것이다. Science Daily 지(2009. 4. 9)의 한 기사를 보라. (또한 2012. 7. 17. 기사도 보라. A bright future -- with algae: Diatoms as templates for tomorrow's solar cells.)

규조류의 규소 껍질(silica tests)에 나있는 미세한 세공들은 빛을 산란시키는데 있어서 매우 효율적이다. 가정되고 있는 진화론적 시간 틀에 의거하여, “이들 작은 단세포 바다생물은 적어도 1억 년 동안 존재해왔으며, 대양에서 살아가는 많은 생물들의 기초가 되고 있다”고 그 기사는 말했다. “그러나 그들은 또한 자연적 방법으로 극도로 미세한 나노기술(nanotechnology)로 이루어진 질서를 만들어 데에 사용될 수 있는 견고한 껍질들을 가지고 있다.”

오레곤 주립대학의 연구원들은 단지 규조류를 모방하는 정도가 아니라, 그것들을 실제적으로 통합시켜 사용하는 한 방법을 발견하였다. “새로운 시스템은 극도로 작은 단세포 조류(algae)인 살아있는 규조류에 기초하고 있다. 이 생물은 우리가 필요로 하는 나노구조의 껍질들을 이미 가지고 있었다”고 언론 보도는 말한다. “그 껍질들은 투명한 전도성 유리 표면에 고정시켜졌고, 주형을 형성하도록 규조류의 작은 골격들을 뒤로 남긴 채 생물의 유기물질들은 제거되었다.” 얍! 제조하기 어려운 태양전지보다 훨씬 효율이 좋은 태양전지가 생겨났다! 그것은 값싸고, 간단하고, 더 좋다 :

“전통적인 방법으로는 도달하기 어려웠던 단계들이 자연의 생물이 이미 사용하고 있는 간단하고 저렴하고 풍부한 물질들을 이용함으로서 쉽게 도달되게 되었다.” 

연구원들은 심지어 규조류에서 작동되고 있는 물리학을 이해하지도 못했다. 그들은 단지 규조류 껍질의 작은 구멍들이 광자(photons)와 염료 사이의 상호작용을 증가시켜 빛을 전기로 전환시키는 일이 증진되고 있다는 사실만을 알고 있을 뿐이었다. 

그것은 재생 가능한 자원으로부터 에너지를 뽑아낼 수 있는 녹색 산업 분야에서 좋은 소식으로 보인다.

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이 기사에서 진화론적 시간 틀과 진화 이야기는 정말로 불필요한 것들이다. 이제 생물들의 경이로운 기능들을 모방하는 연구 목록에 또 하나가 추가되게 되었다. 규조류들의 최첨단 나노구조들도 무작위적인 돌연변이들로 우연히 생겨났는가? 생물모방공학(biomimetics)에서 지적설계라는 용어를 제외한다면 이치에 맞는 것은 아무 것도 없다.     


*관련기사 : 식물 플랑크톤 규조류 껍질의 비밀…알고 보니 광합성 효율↑ (2022. 12. 4. 나우뉴스)

https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20221204601002

규조류의 숨겨진 가치. 반도체 칩 제조와 CO2 흡수 (2008. 3. 5. ScienceTimes)

https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EA%B7%9C%EC%A1%B0%EB%A5%98%EC%9D%98-%EC%88%A8%EA%B2%A8%EC%A7%84-%EA%B0%80%EC%B9%98/


*참조 : Diatoms Defy the Evolutionary Endosymbiosis Theory

https://crev.info/2020/06/diatoms-defy-endosymbiosis/


출처 : CEH, 2009. 4. 14.     

주소 : https://crev.info/2009/04/better_solar_cells_with_diatoms/

번역 : IT 사역위원회



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