일본, 자성기능 확인으로 응용제품 개발 기대 … 신소재 연구도 탄력 이온액체의 연구개발 경쟁이 세계적으로 뜨겁게 달아오르고 있다.일본 도쿄(東京)대학 대학원 이학계 연구과의 하마구치 히로오(濱口宏夫) 교수와 대학원생 林賢 연구팀이 이온액체의 자성을 확인함으로써 응용범위가 한층 확대될 전망이다. 이온액체는 최근 고온 안정성과 비휘발성 등의 특성을 지닌 친환경 용매(Solvent) 및 전기화학재료로서 개발이 한창이어서 세계적으로 실용화로 이어질 전망이며 신규 이온액체의 설계로 이어지는 구조 해명도 시작 단계에 와있다. 하마구치 교수 연구팀이 발견한 자성 이온액체는 일본 시약 메이커가 생산에 착수했으며 자성을 살린 신소재 개발에도 탄력이 받을 전망이다. 이온액체는 양이온과 음이온으로 구성되는 화합물로 상온에서 고체상태인 염화나트륨 등의 이온화합물과는 달리 융점이 매우 낮기 때문에 마이너스 수십℃까지 액체상태로 안정하다. 또한 분자액체와는 다르게 비휘발성, 불연, 고(高) 산화, 환원내성 등의 특성을 지니고 있다. 이에 따라 화학반응에 이용하는 친환경 용매나 전해질 등의 전기화학재료로서 실용화가 검토되고 있다. 또한 구성이온의 조합에 따라 새로운 특성을 발견할 가능성이 있어 신소재 분야에서도 주목받고 있다. 특히, 각광받고 있는 분야는 하마구치 교수 연구팀이 발견한 자성 이온액체로, 이온액체는 양이온인 1-Butyl -3-Methyl-Imiazolium과 자성 음이온인 염화철(Ⅲ)산으로 구성된다. 또 시작 원료는 분말이지만 혼합하면 쉽게 액체가 된다. 연구팀은 자석을 근접시키면 강하게 반응한다는 점에서 상자성(Paramagnetism)이라는 사실도 밝혀냈다. 기존의 이온액체이지만 자성체라는 사실은 지금까지 알려져 있지 않았다. 연구결과는 강자성(Ferromagnetism)인 액체자석에 이은 또다른 성과로 평가받고 있다. 자성 이온액체는 일본 시약 메이커가 생산을 시작했으며, 약물전달시스템(DDS)이나 윤활제 등의 자성을 활용한 용도 개발이 진행될 조짐이다. 그러나 아직까지 융점이 낮은 원은 등에 대해서는 구조적으로 해명되고 있지 않은 상태이다. 하마구치 교수는 “연구팀은 이온액체 구조가 고체와 액체의 중간상태인 상(相)이라고 예상하고 있으며, 앞으로 구조 해명을 위한 연구를 계속할 예정”이라고 설명했다. 앞으로 설계지침으로 이어지는 구조가 해명되면 다양한 기능을 지닌 이온액체가 속속 개발될 것으로 기대를 모으고 있다. <화학저널 2005/05/11> |
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