태양광 패널이나 식물의 잎이나 햇빛으로부터 에너지를 얻는 것은 동일합니다. 전자, 주기율표, 오비탈, 에너지준위, 전위차 등등 용어가 난무하는 설명은 (제가 몰라서 그럴수도 있고, 이해에 어려움이 있으실 수도 있어서) 생략하겠습니다.
녹색 식물이 광합성을 하는데 필요한 것은 빛 중에서 빨강색과 파랑색입니다. '빛은 투명한데, 색깔이 있다니 무슨소리야?'는 당연한 반응입니다. 물론 스팀잇에는 금손이 많으시니 시각디자인이나 색상 관련해서 아시는 분이 많을 것입니다. 물감은 섞으면 검정색이 되고, 빛을 섞으면 어떻게 될까요?
빛의 합성 스펙트럼, RGB
하는 수 없이 빛 이야기를 먼저 하겠습니다.
출처: 위키백과
우리가 볼 수 있는 빛은 가시광선(可視光線)입니다. 시각적으로 보는게 가능한 빛(visible light, visible spectrum)이라는 뜻입니다. 가시광선 바깥에도 빛이 있는데, 보라색(자색) 바깥은 자외선, 빨강색(적색) 바깥은 적외선이라 합니다. 물론 빛의 파장과 관련된 설명 또한 생략하겠습니다. 빛의 합성
위키백과에 따르면 전자기학 분야의 맥스웰 방정식의 제임스 클러크 맥스웰이 삼원색 혼합으로 색깔을 만든 것은 매우 유명한 이야기입니다. 색깔은 단 3가지, RGB입니다.
1861년 삼원색의 혼합으로 모든 색을 표현할 수 있다는 것을 응용하여 컬러 사진을 제작하였다. 출처: 위키백과
식물이 이용하는 빛, 적색과 청색
식물은 빨강색(R), 녹색(G), 파랑색(B) 중에서 빨강색과 파랑색을 먹어치웁니다.
출처: 위키백과
햇빛에서 적색광(빨간색 빛)과 청색광(파란색 빛)은 식물이 흡수해서 광합성에 이용하므로 반사되지 않습니다. 대신 녹색은 식물이 먹지 않고 뱉어내니까 식물 잎 표면에서 반사되어 우리 눈에 닿게 됩니다. 물체에 반사되는 빛의 파장으로 우리의 눈은 색깔을 알아봅니다. 그래서 식물의 잎은 우리 눈에 녹색으로 보입니다.
LED 식물공장 잎은 검정색인 이유
출처: 위키백과
LED를 이용한 식물공장에서는 햇빛과 같이 여러 색이 섞인 빛을 주지 않고, 식물이 광합성에 이용하는 적색광과 청색광만을 비춰주므로, 식물이 빛을 모조리 흡수합니다. 그래서 잎의 색깔이 검정색으로 보입니다. 반사되는 빛이 없기 때문입니다.
빛에너지와 전자전달계, 제1광계 및 2광계 등 광합성 관련해서 하고싶은 이야기는 많지만 아쉬움을 뒤로하고, 기회가 있을 때 다루도록 하겠습니다.
감사합니다.