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식물의 광합성 작용이 아닌 태양 자외선 빛으로도 산소를 만들 수 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다.
미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 물리화학과 연구진이 자외선으로 이산화탄소에서 산소를 얻어내는 방법을 발견했다고 최근 보도했다.
연구진은 지구에 식물 등의 광합성 생태계군이 형성되기 이전부터 대기 중에 산소가 존재했을 가능성을 지속적으로 가져왔다. 그렇다면, 과거 지구 대기에 풍부했던 이산화탄소(CO₂)에서 해답을 찾을 수 있을 것이라고 연구진은 생각했다.
이에 캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 물리화학과 연구진은 최근 한 가지 기계장치를 완성했다. 진공 상태의 고출력 자외선 에너지를 이용, 이산화탄소(CO₂)를 일산화탄소(CO)와 산소 원자(O)로 분리시켜내는 원리의 해당 장치는 총 2가지 레이저로 구성되어있는데 하나는 이산화탄소 분리용, 하나는 추출된 산소분자를 관찰하는 용도다.
실험 결과, 연구진은 실험에 사용된 이산화탄소 총량의 5%를 산소원자로 바꿔내는데 성공했다. 비록 적은 양이지만 광합성 식물이 없던 과거 지구 대기에 이미 산소가 존재했을 가능성을 입증하는 데이터로는 충분하다고 연구진들은 설명한다.
본래 해당 이론은 이전부터 꾸준히 제기되어왔지만 진공 상태의 강력한 자외선을 생성해내야 하는 기술적 한계에 부딪혀 번번이 좌절됐었다. 그러나 캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 물리화학과 연구진은 원운동을 이용해 자외선 입자의 세기를 최대 100만 배까지 증폭시킬 수 있는 입자 가속기(synchrotron)의 도움으로 해당 결과를 얻을 수 있었다.
연구진은 해당 실험결과가 고대 지구 대기 뿐 아니라, 우주공간을 비롯해 머나먼 외계행성의 대기에도 산소가 존재할 가능성을 제시해준다고 강조했다. 뿐만 아니라, 지구가 아닌 다른 우주공간 혹은 타 행성에 인공적인 방법으로 산소를 생성해낼 수 있는 방법론을 내포할 수 있다고 덧붙였다.
한편 이 연구결과는 미국과학진흥협회에서 발행하는 세계적 과학전문저널 사이언스(Science)에 발표됐다.
사진=NASA
조우상 기자 wscho@seoul.co.kr
