[문정기의 삼통오달] 과학으로 만들어낸 인공나뭇잎
[문정기의 삼통오달] 과학으로 만들어낸 인공나뭇잎
  • 문정기 전 국가과학기술위원
  • 승인 2018.06.14 09:14
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내 농장의 목화는 심은 지 한 달이 채 안됐다. 겨우 25센티 정도이지만 놀라운 일을 한다. 태양 빛에서 흡수한 에너지를 이용하여 필요한 영양분을 만드는, 즉 광합성 작용을 한다. 낮에는 뙤약볕에서 몸이 축 늘어질 정도로 시달리며 그 틈에도 자신들이 살아가는 데 필요한 최소한의 것을 만들어낸다.

목화 잎

반면에 인간은 사냥을 하고 식량을 찾으러 뱅글뱅글 돌다가 마침내 얻은 음식을 입에 넣어 소화기관을 통해 분해하여 필요한 성분을 챙긴다. 동물의 기관은 식물에 비해 복잡하고 그래서 늘 삶이 고단하다.

식물은 태양에너지를 이용해 이산화탄소와 물의 원자들을 재배열하여 그들이 사용할 수 있는 화학연료인 당을 만든다. 탄소, 수소, 산소가 식물이 챙기는 전부이다. 붙어 다니는 산소를 빼면 사실 모든 화석에너지의 분자식이 탄소 C와 수소 H만으로 이루어진 걸 보면 쉽게 이해가 간다.

사람이 만물의 영장이라는데 도대체 식물 만 못하다. 더구나 우리가 쬐는 태양에너지는 우리가 쓰는 에너지 총량보다 훨씬 많은데 구태여 땅을 파고 나무를 쓰러뜨리고 자연을 파괴하며 화석연료에만 매달려야 하는가?

나뭇잎으로 만든 알코올 주유소

1912년에 태양에너지 연구자 중 한 사람인 이탈리아 화학자 자코모 치아미치안(Giacomo Ciamician)은 식물처럼 광합성 작용을 이용하여 깨끗한 연료를 만들어내는 ‘유리관의 숲’이 굴뚝을 대신한다는 미래의 비전을 발표했다.

그는 “석탄은 인류에게 가장 집중된 형태의 태양에너지를 제공한다. 하지만 석탄은 무한한 자원이 아니다. 화석 형태의 태양 에너지가 현대생활과 문명이 이용할 수 있는 유일한 태양에너지 아닌가?”라고 말했다.

또 “유리 건물이 모든 곳에 세워지게 된다. 유리 건물의 내부에서는 지금까지 식물의 비밀이었던 광화학 과정이 일어나게 된다”고 했다. 여기에서 나온 것이 오늘날의 첨단연구 인공나뭇잎이다. 인공나뭇잎은 식물의 비밀을 이용하여 태양에너지를 연료로 바꾼다.

줄리안 멜치오리의 인공 나뭇잎 ‘실크 리프’(silk Leaf)

자연은 그들만의 원칙에 의해 그들만의 속도로 간다. 인간이 자연의 규칙을 위반하고 많이 만들고 많이 버린다. 너무 서두른다, 그래서 시행착오가 많아진다.

필자소개
본지 편집위원, 공학박사, 전 국가과학기술위원, 평화통일시민연대 공동대표



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