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광화학시스템의 생물학 분야 2006.05.10
작성자 : 관리자(ks@biozonekorea.com)   작성일 : 2006.05.10   조회수 : 1934
최근 들어 광화학 반응 (photochemical reaction)에 대한 관심이 다시 급증하고 있다.
태양 빛을 반응 개시제 (initiator)로 여긴다는 점에서 광화학 반응은 거의 모든 자연계에서 일어나는 반응을 주관하거나 깊이 관여하고 있다.
사실, 광화학 반응은 인류의 기원 이전부터 존재했다.

더욱이 인류를 포함한 생명체의 출현 그 자체가 광화학 반응의 산물이라고도 볼 수 있다.
그럼에도 인간이 광화학 반응에 대해 제대로 된 학문적 견지를 취한 것은 겨우 1세기 전부터 일 것이다.
이는 빛에 대한 근본적인 이해가 대략 100여년 전부터 시작되었기 때문이다.
또한 동 시대에 물질에 대한 분자 수준의 기본적인 사실들이 밝혀짐에 따라, 빛과 물질과의 상호 관계, 빛이 물질에 미치는 영향에 관한 연구가 보다 심화되었기 때문이기도 하다.

20세기 초부터 자연계에 존재하는 빛에 민감하거나 쉽게 반응하는 물질, 즉 소위 광감응체 (photosensitizer)라 불리는 화합물들의 존재가 알려졌고 그 화합물들의 속성이 하나씩 밝혀지기 시작했다.
자연에서 발생하는 광합성 (photosynthesis)의 기본 메커니즘이 규명되었고 이 반응에 관여하는 화학적 요소들의 역할과 기능이 널리 소개되었다.

인류는 여기에 그치지 않고 자연 광합성 메커니즘을 모방한 인조 광합성 (artificial photosynthesis) 반응을 연구하여 광합성의 chlorophyll과 유사한 porphyrin 계통의 광감응체를 합성하였는가 하면, Ru-polypyridyl 착물 (complex)계통의 광감응체를 선보이기도 했다.

그리고 인류는 현재 TiO2, CdS와 같은 반도체 광촉매 (semiconductor photocatalyst)를 이용한 물 분해 수소 제조 (hydrogen production via water splitting)와 환경 오염 물질 제거, Ru-polypyridyl 계통의 착물을 이용한 염료 감응 태양전지 (dye-sensitized solar cell), porphyrin-fullerene전자주게-전자받게 (electron donor-electron acceptor) 시스템을 이용한 유기 태양 전지 (organic photovoltaic cell), Fe2+/Fe3+를 이용한 광 펜톤 반응 (photo-Fenton reaction) 등, 주요 물리 화학적 반응을 광감응체를 이용해 연구하고 있다.

그리고 더 나아가 최근에는 광감응체를 센서 개발이나 의료용으로 이용하고자 하는 시도가 급격히 많아지고 있다.
이에 본 분석은 의료용으로 개발된 광감응체 소개에 상당 부분 지면을 할애할 것이다
본 분석이 광화학에 관심이 있거나 광화학을 연구하고 있는 연구자들에게 적절한 가이드가 되길 바란다.
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