( Credit: University of Montreal ) 레독스 흐름 전지(Redox Flow Battery, RFB)는 전해액에 용해된 활물질이 멤브레인을 통해 산화·환원 반응을 일으켜 충·방전하는 형태의 배터리입니다. 불에 타지 않는 수용성 전해액을 이용하고 전해액의 용량만 늘리면 매우 쉽게 배터리 용량을 늘릴 수 있을 뿐 아니라 장기 에너지 저장이 가능한 형태의 배터리로 차세대 에너지 저장 장치 (ESS)로 오래전부터 주목 받아 왔습니다. 하지만 ESS 시장에서 기존의 리튬 이온 배터리를 완전히 대체하지 못한데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 이론적으로 보면 대규모의 에너지를 저장할 때 리튬 이온 배터리보다 훨씬 안전하고 오래가지만 현재 상용화된 레독스 흐름 전지는 바나듐을 이용하고 있어 사실 단가가 그렇게 저렴하지 않고 독성이 있습니다. 이 문제를 극복하기 위한 대안이 유기물 레독스 흐름 전지입니다. 독성이 없고 쉽게 만들 수 있는 유기물을 이용해서 흐름 전지를 만들면 단가도 대폭 낮출 수 있고 독성이나 자원 고갈 문제도 없습니다. 하지만 현재까지 개발된 유기물 레독스 흐름전지는 상용화를 가로 막는 여러 가지 제한점이 있습니다. 우선 기존의 유기 분자들은 충·방전 과정(산화-환원 반응) 중에 화학 구조가 변형되거나 파괴되는 경우가 많습니다. 바나듐 같은 금속은 원소 자체가 변하지 않지만, 유기 화합물은 결합이 끊어지면 더 이상 전기를 저장할 수 없는 상태가 됩니다.10년 이상 운용해야 하는 ESS 입장에선 매우 곤란한 일입니다. 더구나 유기 분자는 크기가 크기 때문에 물(용매)에 잘 녹지 않는 경우가 많습니다. 분자가 조금만 녹으면 전해액 속에 저장할 수 있는 에너지가 적어지고, 결과적으로 똑같은 전기를 저장하기 위해 거대한 탱크가 필요하게 됩니다. 이는 비용 증가로 이어집니다. 이 한계를 극복하기 위해 몬트리올 대학교 화학과 연구팀이 콩코디아 대학교 연구진과 공동으로 아조비파이(AzoBiPy)라는 새로...
( Male D. andreanum curling its long, iridescent, sexually dimorphic arms in front of its head. Credit: Arata (Normal color image showing a male cuttlefish displaying to a female cuttlefish. Credit: Arata Nakayama) (False-color image showing the polarization patterns of a male cuttlefish’s long arms while displaying to a female cuttlefish. Credit: Arata Nakayama) 편광 (偏光, polarization (of light))은 전자기파가 진행할 때 파를 구성하는 전기장이나 자기장이 특정한 방향으로 진동하는 현상을 말합니다. 우리 눈은 편광을 구분할 수 없지만, 두족류나 일부 곤충 들은 이를 구분할 수 있습니다. 특정 방향으로 진동하는 빛을 구분해서 볼 수 있는 편광 인식 능력은 인간의 눈에는 보이지 않는 자연의 신호를 인식하는데 사용됩니다. 예를 들어 특정 편광에서 먹이나 포식자를 더 잘 파악할 수 있는 것입니다. 도쿄 대학의 아라타 나카야마(Arata Nakayama, Department of Living Marine Resources, Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo)가 이끄는 연구팀은 갑오징어가 편광을 사냥에만 활용하는 것이 아니라 짝짓기에도 활용할 것으로 보고 연구를 진행했습니다. 연구팀은 안드레아 갑오징어(Doratosepion andreanum) 수컷이 구애 과정에서 인간의 눈에는 보이지 않는 '편광(Polarization)' 패턴을 사용하여 암컷을 유혹한다는 사실을 밝혀 저널 PNAS에 발표했습니다. 갑오징어는 인간처럼 색상은 구분하...