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시금치는 물에서 수소를 만드는 마술사?
미세먼지를 포함해 각종 대기오염으로 지구가 병들어가는 요즘, 깨끗한 미래의 에너지원으로 수소가 주목받고 있어요. 그런데 수소 연료엔 한 가지 문제점이 있답니다. 에너지원으로 사용할 수 있을 만큼 수소를 만들기 위해선 많은 양의 전기와 비용이 들어간다는 거예요.

서울대학교 남기태 교수팀은 ‘인공 광합성’ 기술에 주목 했어요. 식물에 빛을 쪼이면 물, 이산화탄소를 이용해서 포도당을 만들어요. 이 과정을 광합성이라고 부르지요. 남기태 교수팀은 식물에서 광합성을 담당하는 단백질만을 뽑아내서 인공 광합성 장치를 만들고, 이를 이용해서 수소를 만드는 데 성공했답니다.

시금치는 우선 구하기 쉬워요. 또한 다른 식물에 비해 광합성을 담당하는 단백질을 분리해내기가 쉽다는 장점도 있지요.

◀실제 장치를 전자현미경으로 촬영한 사진

연구팀은 시금치에서 추출한 광합성 단백질에 ‘BiVO4’라는 물질을 붙였어요. 시금치 단백질은 빛을 받으면 물을 산소 기체(O2)와 수소 이온(H+)으로 분해시켜요. 한편 BiVO4는 빛을 받으면 시금치 단백질이 만든 수소 이온(H+)을 수소 기체(H2)로 만든답니다. 즉, 시금치 단백질과 BiVO4를 이용하면 물에서 수소 기체를 만들 수 있는 거예요.

남기태 교수는 “광합성 효율이 낮아서 아직 상용화는 어렵다”며, “진짜 식물보다 광합성 효율이 좋으면서도 우리가 원하는 물질을 얻을 수 있는 인공 광합성 기술을 만드는 게 최종 목표”라고 말했어요.

 

폭탄을 찾는 용감한 시금치?
미국 매사추세츠공과대학교 마이클 스트라노 교수팀이 시금치를 이용해 땅 속에 묻힌 폭발물을 빠르고 간편하게 찾는 방법을 개발했어요.

연구팀은 폭발물의 주성분인 TNT와 반응해서 적외선을 내뿜는 ‘탄소나노튜브 용액’을 개발했어요. 그 다음, 이를 시금치의 잎사귀에 발랐답니다. 시금치 뿌리가 TNT가 섞인 물을 잎사귀로 전달할 거라고 생각한 거죠. 또한 연구팀은 시금치 잎에서 적외선이 나오면 스마트폰에 알림을 보내는 시스템도 만들었답니다.

실험 결과, 폭발물이 있는 곳에 심어진 시금치는 잎사귀에서 적외선을 방출했어요. 이건 적외선 카메라를 통해서 확인할 수 있었지요. 또한 이를 스마트폰으로 알려 주는 데 10분밖에 걸리지 않았답니다.

스트라노 교수는 “시금치를 땅에 심기만 하면 되기 때문에 넓은 범위의 땅을 비교적 간단하게 탐색할 수 있다”고 말했어요.



# “시시하게만 봤던 시금치가 과학의 발전에 기여하는 특별한 채소였다니…. 나 오늘부터 시금치 박사가 될 거야! 그러려면 우선 시금치를 맛있게 먹어야겠지? 엄마! 시금치 반찬 더 주세요!”



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