지구온난화와 환경 문제를 해결하기 위해서는 화석연료에 대한 의존도를 줄이고 경제적인 Carbon Neutral 에너지를 개발해야한다. 물과 태양에너지 만을 이용한 수소 생산을 실현하기 위한 노력의 일환으로, 광합성을 하는 박테리아 와 녹조류에 대한 관심이 높아지고 있다.
이 강연에서는 미국 국립 재생에너지연구소에서 진행중인 광생물학적 수소 생산 연구활동 을 소개하고 수소생산 공정의 대규모 상업화를 실현하기 위해 극복해야 할 현재의 한계점들을 언급하겠다. 그리고, 여기에 쓰이는 녹조류의 수소화 효소 (hydrogenase) 에 대해 진행중인 기초과학적 연구를 설명하겠다. 본 연구소에서는 수소화 효소의 산소에 대한 내성을 높이기 위해서 단백질 내의 기체의 확산을 탐구 하였다. 그리고, 수소화 효소에 전자를 전달하는 단백질 간의 상호작용을 이해하고 증진하기 위한 계산 연구를 수행하였다. 궁극적으로는 이 단백질 분자들에 대한 구조와 작용의 이해를 통해, 수소화 효소를 분자생물학적 방법으로 최적화 하여 수소 생산을 증진하며, 또한 수소화 효소를 촉매 대용 등으로 인위적인 소자에 이용하고자 한다. 이 연구는 실험과 이론, 계산이 긴밀한 협조하에 이루어 지고 있다.