콩 단백질의 구조를 이용해 기존 제품보다 훨씬 열효율이 높은 태양 전지를 만들 수 있게 됐다고 사이언스 데일리가 보도했다.

이스라엘 텔아비브 대학의 나탄 넬슨 교수는 콩의 단백질 구조로부터 PS1(광화학계1)이라는 슈퍼 복합체의 미세 결정을 분리시켜 빛을 쬐면 초소형 배터리 충전기로 사용될 수 있거나 보다 효율적인 인공 태양전지의 코어 부분이 형성된다고 밝혔다.

식물은 에너지 생산을 위한 매우 정교한 나노장치를 갖고 있는데 이 장치는 빛을 에너지원으로 사용하며 100%의 완벽한 양자효율을 발휘한다.

연구진은 콩 잎의 막 구조로부터 PS1 복합체라 불리는 이 장치를 분리해 결정화해 그 정밀한 구조를 상세히 밝혀냈다.

넬슨 교수는 "이 연구의 목적은 식물의 잎이 햇빛을 당분으로 바꾸면서 얻을 수 있는 에너지 생산 효율에 되도록 근접하는 것"이라고 밝혔다.

아인슈타인이 양자물리학과 광자로 설명하는 빛에너지의 기본 원리는 `빛이 식물의 잎에 흡수되면 전자에 에너지를 띠게 하며 이것이 궁극적으로 당분 생성과 같은 생화학 반응을 일으키는 역할을 한다'는 것이다.

넬슨 교수는 "식물이 당에너지를 만들어내는 방식에 조금이라도 근접할 수 있다면 이는 획기적인 일이 될 것이다. 따라서 이 나노장치의 기능을 이해하기 위해서는 그 구조를 파악하는 것이 중요하다"고 설명했다.

PS1의 반응 중심은 빛에너지를 화학에너지 등 다른 형태의 에너지로 전환하는 광합성 역할을 하는 색소-단백질 복합체이기 때문에 결정체 안에 수천개가 정교하게 밀집돼 있는 이런 반응 중심은 빛에너지를 전기로 전환하는 데 사용되거나 다양한 기기의 전자 부품으로 사용될 수 있다.

연구진은 "이 결정체를 금도금 접시에 올려놓고 빛을 쬐자 10볼트의 전기를 얻을 수 있었다"면서 "이것으로 전 세계 에너지 문제가 해결되지는 않겠지만 이를 합치면 전력 소모량이 낮은 기기에 사용될 수 있을 것"이라고 말했다.

<연합>