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이산화탄소를 포집하고 빛을 내는 인공 나무 가로등
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이 글은 2023년 ‘제47회 전국초-중학생 발명글짓기-만화공모전’에서 산업통상자원부장관상을 수상한 화정초등학교 낙생초등학교 6학년 윤규빈 학생의 글짓기로서 한편의 발명동화처럼 흥미롭다. 그래서 발명동화로 소개하기로 했다.
‘왕연중의 발명동화’ 275~281번째 소개된 우리나라 최초 전국 초-중학생 대상‘발명 사상 앙양 – 보급 제1회 작문 현상모집 수상 작품집’에 실린 글과 함께 볼 수 있도록 318째에 소개하기로 했다.
제1회와 제47회 수상작품을 함께 읽으며 큰 도움이 되기를 기대해 본다.
여기에 소개된 제1회와 제47회 글의 주인공이 연락을 주신다면 제가 쓴 책에 사인을 하여 보내드릴 것을 약속한다.
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2040년 7월의 마지막 날, 지구의 평균온도는 결국 18도를 넘었고, 하루하루 살아가는 것이 전쟁처럼 바뀌었다. 여름 날씨는 열대지방의 그것처럼 변했고, 겨울에도 10도 이하로 내려가지 않는 한국이 되었다.
전 세계는 지구 온난화의 티핑 포인트를 넘겼다. 이제 지구 환경은 너무나 위험하여 인간의 삶도 위기를 맞게 되었다.
인류는 온실가스 배출 절감 캠패인 RE100, 탄소중립 등 기후 문제를 해결하기 위해 큰 노력을 기울였지만 강력한 무언가가 필요해졌다. 반복되는 태풍과 홍수, 그 이후 찾아오는 길고 긴 가뭄, 인간의 첨단 과학과 문명이 무가치해지고 2050년 이후 지구 멸망을 예고하는 듯했다.
지구가 회복되는 것은 인류의 커다란 숙제이다. 지구를 살리고 회복하고 미래를 이어가는 핵심이 탄소 감축이다.
2050년을 살아가는 우리에게 대기 중의 탄소를 줄이고 탄소를 에너지로 활용하는 기술만큼 중요한 것은 없다.
2050년, 이러한 문제를 해결하고자 이산화탄소를 포집하고 빛을 내는 인공 나무 가로등이 개발되었다.
이 나무는 녹조류의 광합성 원리를 활용하여 바이오 플라스틱으로 인공 잎을 만들고 나무 형태로 된 가로등이다. 인공 나뭇잎은 대기 중에 산소를 공급하고, 내부에 탄소를 저장하며 거리를 밝힌다. 나무가 광합성을 통하여 태양과 물, 이산화탄소로부터 탄수화물을 만들어 내는 원리를 적용한 것이다.
인공 나뭇잎은 태양광을 쬐면 물을 수소와 산소로 분해하는 역할을 하게 된다. 인공 나무 가로등은 태양광과 공기 중의 이산화탄소를 양분 삼아 탄소를 흡수하여 공기를 정화하고 산소를 공급한다.
거리 곳곳에 배치되던 인공나무 가로등이 이제는 가정과 대규모 공간, 빌딩 등 주거와 상업시설을 가리지 않고 설치 되고 있다.
나무의 발광방식은 과거 영화 아바타에서 보았던 발광하는 꽃, 나무처럼 자체 발광 시스템을 갖게 되었다. 반딧불이나 특정한 박테리아가 스스로 빛을 내듯, 빛을 내는 생명체의 유전자를 인공 잎에 적용한 것이다.
발광 원리는 ‘루시페라아제’, 루시페린이라는 물질과 화학반응을 일으켜 옥시 루시페린이 가시 광선 영역의 빛을 발하게 하였다. 이 방식을 통해 발광 시 열이 발생하지 않아 에너지 효율이 높고 대기 중의 온도 또한 낮아지게 되었다.
발광하는 인공 나무로 수많은 도시의 조명이 대체되었다. 전기를 사용하지 않는 전구라는 상상도 못 했던 기술이 세상에 나온 것이다. 이 기술은 이제 가로등을 넘어 우리 삶 깊숙이 자리하게 되었다. 건물을 비추던 모든 조명은 인공 잎을 사용하며 정부는 공기정화장치 설치를 의무화했다.
2050년 전 세계가 함께 탄소중립을 선언하고, 탄소세가 나라 경제와 사회에 큰 영향을 미치고 있다.
우리는 인공나무를 통해 완벽한 탄소 중립을 선언하는 최초의 나라가 될 것이다. 반복되는 폭우와 가뭄으로 금지되었던 야외활동이 가능해질 것이고, 뜨거운 태양을 피하기 위해 입었던 보호복을 벗게 될 것이다.
먼지를 피하기 위한 마스크 또한 벗으며 인류는 서로의 얼굴을 온전히 마주할 수 있게 될 것이다.
아이들은 맨발로 흙을 밟을 수 있게 될 것이며, 가상현실 속이 아닌 실제 휴가지로 떠나는 삶을 누릴 수 있게 될 것이다. 인류는 늘 그랬던 것처럼 극복해 낼 것이다. 아무래도 제일 중요한 건 환경이다. 그러니 우리 앞으로도 환경을 최우선으로 생각하고 앞으로 환경을 보전하며 탄소 중립이 지켜지길 바란다.
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왕연중의 발명동화
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