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광합성, 태양에너지와 나노기술 분야에 혁신 가져온다
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광합성, 태양에너지와 나노기술 분야에 혁신 가져온다
  • 배수연 기자
  • 승인 2017.12.15 16:18
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▲ 출처=맥스픽셀
애리조나 주립대학의 '바이오디자인(Biodesign)' 연구소의 연구원들, 그리고 MIT와 하버드 대학의 연구원들이 합동으로 광합성 작용과 같은 방식인 빛을 집광하여 바이오 에너지로 바꾸는 새로운 방법에 대해 연구 중이다.

바이오 공학 분야에서 전문적으로 솔루션을 찾는 일을 전담하는 바이오디자인 연구소는 외부 대학기관인 MIT와 하버드에서 온 연구진과 함께 에너지 축적과 빛을 바이오 에너지로 변환시키는 통합적인 체계에 관한 연구 개요를 구성했다. 연구진은 이번 연구가 나노기술, 태양에너지, 소재과학, 그리고 광자학 분야에 있어서 혁신적인 방향을 제시해줄 것이라고 믿고 있다.

바이오디자인 연구소의 연구원인 하오 얀은 "다양한 기관이 모여 공동의 노력으로 향후 엑시톤 분자 연구를 위해 발색단을 공간적으로 제어하고 배열하는 DNA 나노기술이 개발됐다"고 말했다.

이번 연구를 통해 지구상에 존재하는 모든 생명체가 간접적으로든 직접적으로든 광합성 작용에 의존한다는 사실이 밝혀졌다. 인간이 만든 태양전지도 광합성 작용을 본 따 만들어진 것이다. 연구진은 DNA 나노기술을 사용하여 집광력을 극대로 끌어올릴 수 있는 발색단의 배열방식을 찾았다고 전했다. 이러한 배열구조로 이루어진 발색단 회로는 더 적은 에너지 손실로 DNA 구조에 에너지를 전달한다.

나노기계와 유기물로 이루어진 체계가 빛을 집광하고 옮기는 것은 광활성 분자들을 나노수준에서 재배열하는 것을 통해 가능할 수 있었다.

연구진의 이번 연구 결과는 네이처매터리얼지에 기고됐다.


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