¹ÙÀÌ¿ÀÁ¸ ½ÎÀ̾ðƼÇÈÀÌ °³¹ßÇÑ ±¹Á¦Æ¯Çã ±â¼úÀÇ ±âº» ¿ø¸®´Â "±¤ÈÇÐ"°ú "±¤¹ÝÀÀ"À» ±âÃÊ·Î ÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù.
´ç»ç´Â 2005³âµµ óÀ½ ÀÌ ±â¼úÀ» ±¹³»¿¡ µµÀÔÇÏ¿´°í, Æ÷Åä(±¤) ÇöóÁ Á¤È¿ø¸®¸¦ È«º¸ÇÏ¸é¼ °¡Àå ¿ì·ÁÇß´ø Á¡Àº, ÀϺΠ¸ô»ó½ÄÇÑ ±â¾÷Àΰú °³ÀÎÀÌ À¯»ç ÀÀ¿ëÁ¦Ç°À» ¸¸µé¾î ½ÃÀå¿¡ ³»³õ°í, ¼ÒºñÀÚ¿¡°Ô °úÇÐÀûÀ¸·Î ¸»ÀÌ ¾ÈµÇ´Â ¾ïÁö ÁÖÀåÀ» ÇÏÁö ¾Ê±â¸¦ °£ÀýÈ÷ ¿øÇß½À´Ï´Ù.
±×·¯³ª ¿ì·ÁÇß´ø ´ë·Î, ¹ß ºü¸£°í ¾à»è ºü¸¥ »çÀ̺ñ ±â¾÷ÀεéÀÌ ÀÌ ±â¼úÀ» ¸ð¹æÇÏ¿© ÀÌ·ÐÀ» ³»³õ°í, °ËÁõÇÒ ¹æ¹ýÀÌ ¾ø´Â ½Ç¿ë½Å¾ÈÀ̳ª ±â±âÀÇ °í¾È¿¡ ÀÇÁ¸ÇÑ Æ¯Ç㠽úñ·Î ¶§·Î´Â ¹ýÁ¤¿¡¼ ¶§·Î´Â ½ÃÇèÀÎÁõ °úÁ¤¿¡¼ Àü¸»ÀÌ µå·¯³ª´Â ¼öÄ¡¸¦ ´çÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù.
´ç»ç´Â ¿À´Ã¿¡¼¾ß Æ÷Åä(±¤) ÇöóÁ ±â¼ú¿¡ ´ëÇÑ ±¹Á¦Æ¯Çã ³»¿ëÀÌ ¹«¾ùÀÎÁö, ±¤¹ÝÀÀ°ú ±¤ÈÇÐÀÌ ¹«¾ùÀ» Á¤ÈÇÒ ¼ö ÀÖ´ÂÁö ÀÌÁ¦ºÎÅÍ Á¶½É½º·´°Ô ¹àÈ÷°íÀÚ ÇÕ´Ï´Ù.
±¤°úÇÐÀº °íµµ·Î Áøº¸µÈ 21¼¼±â °úÇбâ¼úÀ̸ç, »ç½Ç»ó ±¹³»¿¡ Á¦´ë·Î µÈ ¿¬±¸½Ã¼³À̳ª ¿¬±¸±â¾÷ÀÌ ¾ø´Ù´Â °ÍÀ» ÀüÁ¦·Î ÇØ¾ß ÇÕ´Ï´Ù.
±×·¯¹Ç·Î ÀϺΠ±â¾÷Àΰú °³ÀÎÀÌ ÀÚ½ÅÀÌ ¸¶Ä¡ ÀÚ¿¬À¸·ÎºÎÅÍ ¹«¾ùÀ» »õ·Ó°Ô ¹ß°ßÇÏ°í ¹ß¸íÇÑ °Íó·³ »ç½ÇÀ» È£µµÇÏ°í, ±ÞÁ¶µÈ »óÇ°À» Á¦Á¶ ÆǸÅÇÏ¸é¼ ÀÚ½ÅÀÇ ÀÌÀÍÀ» À§ÇØ °úÀå ±¤°íÇÏ´Â °ÍÀº ¾ç½É¿¡ ±âÃÊÇÏ¿© »ç½ÇÀÌ ¾Æ´Ï¹Ç·Î ±¤°í ³»¿ëÀ» ¼öÁ¤Çϰųª Áï½Ã Áß´ÜÇØ¾ß ÇÕ´Ï´Ù.
´ç»ç´Â ±× »ç½ÇÀ» ¾ÆÁÖ Àß ¾Ð´Ï´Ù. ±×µé ´ëºÎºÐÀº ±¤°úÇп¡ ÀÔ°¢ÇÑ ¿¬±¸½Ã¼³ÀÌ ¾øÀ¸¸ç, ÀÎÅÍ³Ý µî¿¡ ´©±º°¡ ¿Ã¸° ÀڷḦ Àοë, ÆíÁýÇÏ°í, ¸¶Ä¡ ÀÚ½ÅÀÌ »õ·Î¿î ±â¼úÀ» °³¹ßÇÑ °Íó·³ ²Ù¸ç³½ °Í¿¡ ºÒ°úÇϱ⠶§¹®ÀÔ´Ï´Ù.
¾Æ·¡ÀÇ ±ÛÀº ±¤ÈÇÐÀÇ °³¿ä¿Í ÈÇйÝÀÀÀÌ ÀϾ´Â °úÁ¤À» ¾Ë±â ½±°Ô ¼³¸íÇÑ °ÍÀÔ´Ï´Ù.
³»¿ëÀ» Àдٺ¸¸é ÀÚ¿¬½º·´°Ô ¹ÙÀÌ¿ÀÁ¸¿¡¼ °³¹ßÇÑ Æ÷Åä(±¤) ÇöóÁÀÇ ±â¼ú¿¡ ´ëÇØ ÀνÄÇÏ°Ô µÉ °ÍÀÔ´Ï´Ù.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ºû(±¤)Àº ±¤ÀÚ(Photon)¶ó´Â ÀÔÀÚ°¡ °í¼ÓÀ¸·Î Æĵ¿ ¿îµ¿ÇÏ°í ÀÖ´Â ÀÏÁ¾ÀÇ ÀüÀÚÆÄÀ̸ç, ¿¡³ÊÁöÀÇ ÇÑ ÇüÅÂÀÔ´Ï´Ù. µû¶ó¼ »ý¹°Ã¼³ª ¹°Ã¼ ¶Ç´Â ¹°ÁúÀÌ ºû°ú »óÈ£ÀÛ¿ëÇÏ¸é ºûÀÌ °¡Áö°í ÀÖ´Â ¿¡³ÊÁö·Î ÀÎÇؼ ¿©·¯ °¡Áö ÈÇÐ º¯È°¡ ÀϾ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ Çö»óÀ» º»ÁúÀûÀ¸·Î ºÐÀÚ ´ÜÀ§¿¡¼ ÀÌÇØÇؾ߸¸ ºñ·Î¼Ò ±¤ÈÇп¡ Á¢±ÙÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.
¿¹¸¦µé¸é, ¿ì¸®°¡ ÈçÈ÷ Á¢ÇÏ´Â Àڿܼ±(UV)·Î ÀÎÇÑ ¹Ì»ý¹°ÀÇ »ì±Õ È¿°ú´Â ¼¼±ÕÀÇ ¼¼Æ÷ ¾È¿¡ ÀÖ´Â ÇÙ»ê(DNA)ÀÌ ±¤ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀ» ÅëÇؼ º¯ÇüµÇ¾î ÀÚ±âÁõ½Ä ±â´ÉÀ» »ó½ÇÇÑ °á°úÀÔ´Ï´Ù. ´Ù½Ã¸»ÇØ ¸ðµç ¹°ÁúÀº ºûÀ» Èí¼öÇϱ⠶§¹®¿¡ ¼¼±ÕÀÇ ÇÙ»êÀÌ Àڿܼ±À» Èí¼öÇÏ¿© º¯ÇüµÇ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù.
±¤À» Èí¼öÇÏ´Â ¾î¶² ÈÇй°ÁúÀÌ ±¤¿¡³ÊÁö¸¦ °®°Ô µÇ¸é ³ôÀº ¿¡³ÊÁö »óÅÂÀÎ µé¶á »óÅÂ(ÈïºÐ »óÅÂ)°¡ µË´Ï´Ù. ¸ðµç ¹°ÁúÀº ÇÙ(Neclear)°ú ±× ÁÖÀ§¸¦ ȸÀüÇÏ´Â ÀÏÁ¤¼öÀÇ ÀüÀÚ(Electron)·Î ÀÌ·ç¾îÁ® ÀÖ½À´Ï´Ù. ±¤¿¡³ÊÁö¿¡ ÀÇÇØ ¹°¸®Àû ¼ºÁúÀÌ ½±°Ô º¯ÈÇÏ´Â ¹°ÁúÀϼö·Ï ÀÌ¿ÂÈ ¿¡³ÊÁö°¡ ¾àÇÏ´Ù°í ¸»Çϸç, ±×·¯ÇÑ ¹°ÁúÀϼö·Ï ÀüÀÚ(e)°¡ ±Ëµµ¸¦ ½±°Ô ÀÌÅ»ÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.
±×¸²Àº »ê¼Ò ºÐÀÚ(O2)¸¦ µµÇØÇÑ °ÍÀÔ´Ï´Ù. »ê¼Ò ºÐÀÚ´Â ¸ðµÎ 16°³ÀÇ ÀüÀÚ(e)¸¦ °¡Áö°í ÀÖÀ½À» ¾Ë ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.
±¤ÀÚ(Photon)°¡ »ê¼Ò ºÐÀÚ¿¡ Èí¼öµÇ´Â °úÁ¤Àº, ºÐÀÚ ÁÖÀ§¸¦ ȸÀüÇÏ´Â ÀüÀÚ(e)¿¡ ±¤ÀÚ°¡ Ãæµ¹Çϸé, ÀüÀÚ°¡ ±Ëµµ¸¦ ÀÌÅ»ÇÏ°Ô µÇ°í, ÀüÀÚ¸¦ ÀÒ°Ô µÇ¸é ¾çÀÌ¿Â(+) ºÐÀÚ°¡ µÇ°Å³ª ¾çÀÌ¿Â ¶óµðÄ®ÀÌ µË´Ï´Ù.
À̰͵éÀ» ¹ÝÀÀ È°¼º »ê¼ÒÁ¾(Reactive Oxygen Speices)À̶ó°í Çϸç, ±¤Èí¼ö¸¦ ½ÃÀÛÀ¸·Î µé¶á »óŸ¦ °ÅÃÄ ¹ÝÀÀ È°¼º»ê¼ÒÁ¾ÀÌ »ý¼ºÇϱâ±îÁöÀÇ °úÁ¤À» ÀÏÂ÷ °úÁ¤(Primary Process)¶ó°í ÇÕ´Ï´Ù. ±×¸®°í ¹ÝÀÀ »ê¼ÒÈ°¼ºÁ¾ÀÌ ´Ù¸¥ ¹°Áú°ú ¹ÝÀÀÇÏ¿© ÃÖÁ¾ »ý¼º¹°±îÁöÀÇ °úÁ¤À» ÀÌÂ÷ °úÁ¤(Secondary Process)¶ó°í ÇÕ´Ï´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ ±âº» °úÁ¤¿¡´Â »êȹÝÀÀ°ú ȯ¿ø¹ÝÀÀÀÌ ÀϾ´Â °ÍÀ» Æ÷ÇÔÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç, ±¤ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀ» ÀÌÇØÇÏ´Â Áß½ÉÀû ¸íÁ¦ÀÔ´Ï´Ù. ±×·¸´Ù°í Çؼ ¸ðµç ºûÀÌ ±¤ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀ» ÀÏÀ¸Å°Áö´Â ¾ÊÀ¸¸ç, °·ÂÇÑ ¿¡³ÊÁö¸¦ °¡Áø ±¤ÀÚ¸¦ Èí¼öÇÑ Æ¯Á¤ ¹°Áú¿¡¼ ÀüÀÚÀÇ ÀüÀÌ(Electron Transition)°¡ ÀϾÀ» ¶§, ºñ·Î¼Ò ±×°ÍÀ» ±¤ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀ̶ó°í ÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.
»ê¼Ò ºÐÀÚ´Â ±¤¿¡³ÊÁö¿¡ ÀÇÇØ ¿øÀÚ(Atom) ´ÜÀ§·Î ÂÉ°³Áú ¼ö Àִµ¥, ÀÌ·¯ÇÑ »óŸ¦ ±¤Çظ®(Photodissociation) ¶Ç´Â ±¤ºÐÇØ(Photodecomption)¶ó°í ÇÕ´Ï´Ù. ¹ÙÀÌ¿ÀÁ¸Àº ÀÌ·¯ÇÑ ÀÌ·ÐÀ» ¹è°æÀ¸·Î Çϱ⠶§¹®¿¡ Æ÷Åä(±¤) ÇöóÁ(Photoplasma) ±â¼úÀ̶ó°í »óÇ¥¸íÀ¸·Î µî·ÏÇß½À´Ï´Ù. Æ÷Åä(±¤) ÇöóÁ¿¡ ´ëÇÑ ³»¿ëÀº Â÷ÈÄ¿¡ ÀÚ¼¼È÷ ±â¼úÇÒ »ý°¢ÀÔ´Ï´Ù.
±¤ÈÇÐÀº µé¶á »óÅÂÀÇ ºÐÀÚÀÇ ÈÇÐÀ̸ç,¾î¶² ¹°ÁúÀÇ ¹°¸®Àû.ÈÇÐÀû ¿òÁ÷ÀÓ(ÈïºÐ »óÅÂ)Àº ƯÁ¤ ÀüÀÚ¿Í Æ¯Á¤ ÆÄÀåÀÇ ºû°úÀÇ »óÈ£ÀÛ¿ë¿¡ ÀÇÇؼ ÀϾ±â ¶§¹®¿¡ ´ç¿¬È÷ ºûÀ» Èí¼öÇÏ´Â Èí¼ö ½ºÆåÆ®·³À» ÅëÇؼ ¾Ë ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. ±¤ÈÇп¡ °ü¿©ÇÏ´Â ºûÀº ÁÖ·Î 1,000³ª³ë¹ÌÅͺ¸´Ù ªÀº ÆÄÀåÀ¸·Î Àڿܼ±ºÎÅÍ °¡½Ã±¤¼±ÀÇ ºûÀÔ´Ï´Ù.
ºûÀÇ ³ôÀº ¿¡³ÊÁö¸¦ ȹµæÇÑ µé¶á ºÐÀÚ´Â ±× ¿¡³ÊÁö¸¦ ¿øµ¿·ÂÀ¸·Î ÇÏ¿© ÈÇÐ º¯È¸¦ ÀÏÀ¸Å³ ¼ö ÀÖ°í, ¶óµðÄ®(Radical), ¶óµðÄ® ÀÌ¿Â(Radical Ion), ÀÌ¿Â(Ion) µî°ú °°Àº ¹ÝÀÀ È°¼ºÁ¾À» °æ¿ìÇÏ¿© »ý¼º¹°¿¡ µµ´ÞÇϴµ¥, ÀÌ°ÍÀ» ±¤ÈÇÐ °úÁ¤(Photochemical Process)À̶ó°í ÇÕ´Ï´Ù.
±¤¹ÝÀÀÀÇ ¸î°¡Áö Ư¡¿¡ ´ëÇØ °£´ÜÈ÷ ¼³¸íÇÏ¸é ´ÙÀ½°ú °°½À´Ï´Ù.
(1)ºûÀº ¼¿¼ö ÀÖ´Â ±¤ÀÚ(Photon)À» ±âÃÊ ´ÜÀ§·Î ÇÏ°í Àֱ⠶§¹®¿¡ ºÐÀÚ°¡ Èí¼öÇÑ ±¤ÀÚ¼ö¸¦ ±âº»À¸·Î ÇÏ¿© ÈÇÐ ¹ÝÀÀ¿¡ ÀÇÇØ »ý¼ºµÇ´Â »ý¼º¹°ÀÇ ºÐÀÚ¼ö µîÀ» °¡Áö°í ¾çÀÚ ¼öµæ·ü(Quantum Yield)·Î Á¤·®Àû °è·®ÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù. µé¶á ºÐÀÚ´Â ±×¿¡ °íÀ¯ÇÑ ¼ö¸íÀ» °®°í Àֱ⠶§¹®¿¡ ÁøÇàµÇ´Â ±âº» °úÁ¤À» ¼Óµµ »ó¼ö(Rate Constant)¶ó´Â ôµµ·Î ¸íÈ®ÇÏ°Ô Á¤ÀÇÇÏ¿© Á¤·®ÀûÀ¸·Î ÆľÇÇÏ´Â °ÍÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.
(2)¿ÜºÎ·ÎºÎÅÍ ±¤¿¡³ÊÁö¸¦ ¹Þ¾Æµå·Á ¿¡³ÊÁö°¡ µé¶á »óŸ¦ °ÅÃÄ ÀϾ´Â ±¤¹ÝÀÀÀº ÀÚÀ¯ ¿¡³ÊÁö°¡ Áõ°¡ÇÏ´Â ¹æÇâÀ¸·Î ÈÇÐ º¯È¸¦ ÀÏÀ¸Å³ ¼ö ÀÖ´Ù. Âü°í·Î ±¤ÇÕ¼º¿¡¼´Â ÀÌ¿ë °¡´É ¿¡³ÊÁö°¡ ¾ø´Â ÀÌ»êÈź¼Ò(CO2)¿Í ¹°(H2O)·ÎºÎÅÍ »ý¹°ÀÇ ¿¡³ÊÁöÀÇ ¿øõÀ¸·Î ÀÌ¿ëµÇ´Â ź¼öȹ°ÀÌ »ý±ä´Ù. ¿ì¸®´Â ÀÌ°ÍÀ» ¸Ô°í ´ë»çÇÏ¿© »ýü ¿¡³ÊÁö·Î ÀÌ¿ëÇÑ´Ù. ¾Ë°íº¸¸é Àΰ£Àº žçÀÇ ±¤¿¡³ÊÁö·ÎºÎÅÍ ¿µ¾ç¼Ò¸¦ °ø±Þ¹Þ´Â ¼ÀÀÌ´Ù.
ÀÌ°ÍÀº ž籤 ¿¡³ÊÁö¸¦ ÈÇÐ ¿¡³ÊÁö·Î ÀüȯÇÏ´Â Up-hill ConversionÀ̸ç, ÇöÀç ´ç¸éÇÑ ¿¡³ÊÁö ¹®Á¦³ª ȯ°æ ¹®Á¦¿Í °ü·ÃµÈ ž籤À» ÀÌ¿ëÇÑ ¹°·ÎºÎÅÍÀÇ ¼ö¼Ò¿Í »ê¼Ò·ÎÀÇ ºÐÇØ, ÀÌ»êÈź¼ÒÀÇ È¯¿ø°ú °°Àº Àΰø ±¤ÇÕ¼º(Artificial Photosynthesis)¿¡ °üÇÑ ¿¬±¸°¡ È°¹ßÇÏ°Ô ÁøÇà ÁßÀÌ´Ù.
(3)±¤ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀº ±Ø Àú¿ÂÀ̳ª °íü »óÅ¿¡¼µµ ±× ¿Âµµ³ª »óÅ¿¡ ¿µÇâÀ» ¹ÌÄ¡Áö ¾ÊÀ¸¸é¼ ÁøÇà½Ãų ¼ö Àִµ¥, ±×°ÍÀº ¹ÝÀÀ°è ÀüüÀÇ ¿ ÆòÇü°ú´Â ¹«°üÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù.
¹° ºÐÀÚÀÇ ºÐÇØ ¹ÝÀÀÀº H2O --> H2 + 1/2OÀÇ Up-hill ConversionÀ̹ǷÎ, º¸Åë Á¶°Ç¿¡¼´Â ¿·Î½á ÁøÇàµÇÁö ¾Ê´Â´Ù. ±×·¯³ª 4,310 ¡É °í¿Â¿¡¼ ÀÌ ¹ÝÀÀÀÌ ÁøÇàµÈ´Ù.
¹Ý¸é¿¡ ±¤ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀ» ÀÌ¿ëÇϸé 25 ¡ÉÀÇ »ó¿Â¿¡¼µµ ÀÌ ºÐÇØ ¹ÝÀÀÀ» ½ÇÇöÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
(4)±¤ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀº ƯÁ¤ ÆÄÀåÀ» ¼±ÅÃÇÔÀ¸·Î½á ƯÁ¤ ºÐÀÚÀÇ º¯È¸¦ ¼±ÅÃÀûÀ¸·Î ÀÏÀ¸Å³ ¼ö ÀÖ´Â ÀåÁ¡À» °¡Áö°í ÀÖ´Ù.
(5)µé¶á ºÐÀÚÀÇ ¼ö¸íÀº ±× ºÐÀÚ¿¡ °íÀ¯ÇÑ °ÍÀ¸·Î½á ÀüÇüÀûÀ¸·Î ¼ö¹é ÇÇÄÚÃʷκÎÅÍ ¹Ð¸®ÃÊÀÌ´Ù. Áï ±¤ÈÇÐÀÇ ¸ðµç ±âº» °úÁ¤Àº µé¶á ºÐÀÚÀÇ ¼ö¸í ³»¿¡¼ ÀϾ¾ß ÇÑ´Ù.
ÀüÀÚÀÇ ÀüÀÌ´Â ÀÏÁ¤ »óÅÂ(Steady State)¸¦ °¡Á¤ÇÑ ¼Óµµ·ÐÀû Çؼ® ¶Ç´Â ½Ã°£ºÐÇØ °úµµ±â ºÐ±¤¹ý(Time-Resolved Transient Spectroscopy)À¸·Î Çؼ®ÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, µé¶á »óÅ¿¡¼ ÀϾ´Â °úÁ¤µéÀº ÆèÅäÃÊ (10-15 Second)·ÎºÎÅÍ ÇÇÄÚÃÊ(10-12 Second)ÀÇ °í¼Ó¹ÝÀÀÀ¸·Î ÀϾÙ.
ÀÌ»ó°ú °°ÀÌ ±¤ÈÇÐÀ» ÀÌÇØÇϱâ À§Çؼ´Â ±âÁ¸ÀÇ ÀϹÝÈÇÐÀ» ¼³¸íÇÏ´Â Áö½Ä°ú ÇÔ²² ±×¿Í ´Ù¸¥ »ç°í°¡ ÇÊ¿äÇÕ´Ï´Ù.
ºûÀº Àü±âÀå°ú ÀÚ±âÀåÀÌ »óÈ£ÀÛ¿ëÇÏ¸é¼ °ø°£À» ÀüÆÄÇÏ´Â Æĵ¿ÀÇ ¼ºÁúÀ» °¡Áö°í ÀÖ´Â ÀüÀÚÆÄÀÔ´Ï´Ù.
<À̾߱â´Â ÀÌ¾î¼ °è¼ÓµË´Ï´Ù>
|