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색다른콜리160
반딧불에서 사용되는 방식으로 우리생활 에너스로 사용할방법?
밧듯불에여 엉덩이에 불이나오자나여 그게 호흡을하면서 화학반응을 일으키는것으로 답변을받앗는데여 그거 통해서 우리 생활 에너지같은데 사용할수업른지 궁금해여?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
반딧불이의 발광은 전기를 생산하는 것이 아니라 화학 에너지를 소비해 빛을 만드는 과정이라 발전기처럼 전력을 얻을 수는 없습니다. 다만 전환 효율이 90%에 달할 정도로 열 손실이 거의 없어, 전기를 쓰지 않는 친환경 조명과 고효율 기술로 활발히 응용되고 있습니다.
요즘 반딧불이의 빛 발생 유전자를 가로수나 실내 화초에 주입하는 연구가 활발합니다. 전기를 사용하지 않고도 밤길을 밝히는 도시 가로수나, 은은한 밤등 역할을 하는 인테리어 식물 등으로 상용화가 시도되고 있습니다. 또한, 반딧불이 발광마디 표면의 미세한 비늘 구조는 내부에서 만들어진 빛이 밖으로 잘 빠져나가도록 돕는데, 이 구조를 본떠 기존 LED 표면을 가공했고, 그 결과 전력 소비는 줄이면서 밝기는 50% 이상 끌어올리는 데 성공했습니다. 이외에도 에너지 생산 분야는 아니지만, 암세포나 바이러스에 반딧불이 유전자를 결합해 체내 세포의 반응을 빛으로 추적하는 정밀 의료 시약으로 이미 유용하게 쓰이고 있습니다.
채택된 답변안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
실제로 연구가 진행되고 있는 분야 입니다.
반딧불이가 불을 밝히는 방식을 생물학에선 생물발광 이라고 합니다.
반딧불이 내부에 루시페린과 루시페라아제라는 물질이 산소와 결합하면서 빛이 만들어지게 됩니다.
반딧불이 만들어내는 빛의 경우 에너지 효율이 90%가 넘어가기 때문에 에너지가 열로 낭비되지 않고 오직 빛으로만 전환되는 차가운 빛이기에 이 원리를 인공적으로 재현하면 엄청난 에너지를 절약할 수 있습니다.
그래서 기존 전등이 아니라 전기가 통하지 않는 지역에 이러한 생물발광 물질을 사용하여 가로등을 만드는 연구가 진행중입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
안녕하세요. 반딧불이가 빛을 내는 원리를 우리 생활의 에너지원으로 활용할 수 있는지에 대해서는 실제로 과학자들도 관심을 가지고 연구해 온 분야인데요, 다만 반딧불이 자체를 이용해 전기를 생산한다기보다는 반딧불이의 생물발광 원리를 모방하는 기술로 활용하는 것이 현실적이라고 할 수 있습니다. 반딧불이의 빛은 루시페린과 루시페레이스가 산소와 반응하면서 만들어지는데 이 과정은 에너지를 거의 열로 낭비하지 않고 빛으로 전환한다는 특징이 있습니다.
하지만 이때 반딧불이가 만들어내는 것은 전기가 아니라 빛인데요, 반딧불이가 음식물을 통해 얻은 화학에너지를 빛에너지로 바꾸는 것이기 때문에 이것을 그대로 가정에서 사용할 전기에너지로 바꾸기는 어렵습니다. 오히려 전기를 공급해서 빛을 만드는 기존의 LED와 비교하면 반딧불이의 발광반응은 매우 작은 규모에서 일어나기 때문에 대량의 에너지를 얻는 용도로 사용하기에는 적합하지 않습니다.
대신 이 원리는 바이오센서나 의료 진단 기술에서 상당히 유용하게 활용되고 있는데요, 루시페린과 루시페레이스의 반응을 이용하면 특정 물질이 존재할 때 빛이 발생하도록 만들 수 있기 때문입니다. 실제로 생명과학에서는 세포 안에서 특정 유전자가 얼마나 활성화되어 있는지 확인하거나 특정 생물학적 반응이 일어났는지를 빛의 세기로 측정하는 데 이용합니다. 즉 반딧불이의 발광 시스템은 전기를 생산하는 발전기라기보다는 아주 민감한 생물학적 신호 표시 장치로 활용 가치가 큰 것입니다. 또한 과학자들은 반딧불이의 발광 원리를 이용해 더 효율적인 조명이나 에너지 변환 기술을 개발하려는 연구도 진행하고 있는데요, 특히 생물발광 물질을 다른 생물이나 소재에 적용해 전기를 거의 사용하지 않고 빛을 내는 기술이 연구되고 있습니다. 다만 현재 기술 수준에서는 일반적인 LED 조명을 대체할 정도로 밝고 오래 지속되는 인공 생물발광 시스템을 만드는 데는 한계가 있습니다. 감사합니다.