화학뉴스

이온액체는 다양한 영역에서 실용화를 위한 연구개발(R&D)이 활발히 이루어지고 있다.
이온액체는 이온(양이온과 음이온)만으로 구성된 화합물이며 염류이지만 상온에서 액체, 불연, 불휘발 등 특수한 물성을 나타냄에 따라 대전방지제, 셀룰로스(Cellulose) 용해, LiB(리튬이온전지)용 2차 전극 전해액, 의약품 추출용제 등 다양한 산업계에서 수요 증가 가능성이 제기되고 있다.
염류는 일반적으로 상온에서 고체이고 액상 용융염으로 만들기 위해서는 섭씨 300도 이상으로 가열해야 하지만 이온액체는 영하 100도부터 영상 200도에 달하는 온도영역에서 액상을 유지할 수 있고 400도 고온에서도 물성을 안정적으로 유지할 수 있는 것으로 알려졌다.
이에 따라 융점과 용해도가 서로 다른 화합물을 설계하는 것이 가능하며 그동안 개발된 이온액체는 1000종을 넘는 것으로 파악되고 있다.
현재 실용화된 이온액체 가운데 대표적인 것은 수지필름용 대전방지제로 소량만 첨가해도 충분한 기능을 발휘할 수 있어 수지가 본래 가지고 있는 투명성, 강도 등을 저해하지 않는 강점이 있다.
중장기적으로 대량의 수요가 기대되는 분야는 셀룰로스 용해제이다.
이온액체가 식물섬유에 침투해 견고한 수소결합을 풀어내고 셀룰로스만을 효율적으로 분해하면 고온‧고압에서 알칼리 처리하는 기존 용해법과 달리 압도적으로 적은 에너지부하만으로 해결이 가능하기 때문에 친환경 용해 프로세스 구축이 가능해질 것으로 예상된다.
이온액체에 녹아든 셀룰로스에서 필름, 섬유를 재생하는 연구도 진행되고 있다.
불연‧불휘발, 고온 영역에서의 안정성, 도전성 등 이온액체의 특성을 살릴 수 있는 용도로는 LiB 등 2차전지 전해액이 주목받고 있다.
배터리 파열, 발화 등을 막을 수 있어 배터리 안전성을 크게 향상시키는 전해질로 기대를 모으고 있으며 산관학 연계형 연구가 본격화되고 있다.
의약품, 화장품 용도에서도 개발이 진행되고 있다.
이온액체는 피부침투성을 향상시키는 작용을 하기 때문에 유효성분을 이온액체에 투입한 첩부제를 개발하는 움직임이 나타나고 있다.
자성을 가진 이온액체를 사용한 DDS(Drug Delivery System)용 바이오 캡슐 소재, 식물 소재에서 유효성분을 추출하는 약제 연구도 진행되고 있다. (K)