이온성 액체로 청정화학 “부각”
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특허청, 전해질 관련특허 출원 급증 … 환경친화적 용매 평가 최근 화학 관련산업 분야에서 유해물질 배출에 따른 환경오염의 심각성을 인식하고 환경에 악영향을 미치지 않는 청정화학에 많은 관심과 노력을 기울이고 있다.특히, 대부분의 화학공장에서 사용해오던 유기용매의 대체용매 개발에 주목된다.
이온성 액체는 화학적으로는 소금과 유사하지만 800℃ 이상의 고온에서 액체화되는 소금과는 달리 상온에서 액체상태이고, 유기용매 이상으로 물질을 잘 녹이는 성질을 갖는다. 그러나 상온에서 쉽게 증발되지 않아서 휘발성 유해물질이 배출되지 않을 뿐만 아니라, 유기용매에 비해 회수가 용이하기 때문에 재사용이 가능해서 환경친화적 용매로 평가받고 있다. 이온성 액체는 양이온과 음이온의 구조에 따라 특성을 조절할 수 있어서 사용목적에 따라 최적화를 달리할 수 있다. 이에 따라 기존의 촉매제보다 더 빠른 반응과 높아진 수율, 최적의 반응결과를 얻을 수 있다는 연구결과들이 발표되면서 촉매나 전지산업에서 전해질로도 응용되고 있다. 특허청에 따르면, 이온성 액체 관련특허 출원은 1995년을 시작으로 2006년 3월까지 총 153건으로 2003-05년 출원이 110건으로 전체 출원의 72%를 차지할 정도로 최근 이온성 액체 관련 출원이 꾸준히 증가하고 있다. 기술분야별로는 제약기업의 약 합성 및 정밀화학 등 다양한 물질합성 및 분리시 사용하는 용매 관련 출원이 66건(43%)으로 주종을 이루던 것이 2003년 이후로는 휴대폰ㆍ배터리나 건전지 등의 전지산업의 전해질 관련 출원이 65건(42%)으로 출원의 대부분을 차지하고 있다. 이온성 액체의 출원인별 특허출원동향에서는 내국인 출원이 41건(27%)이고 외국인 출원이 112건(73%)으로 외국인 출원이 다수를 차지하고 있는데 원천 기술인 이온성 액체의 합성 관련 기술은 독일ㆍ영국 등이 보유하고 있고, 영국은 국가의 전폭적인 지원을 받아 정부주도 아래 유수의 석유화학기업이나 제약기업 등이 참여한 국가연구센터가 설립돼 있을 정도로 투자 규모가 크기 때문이다. 2003년 이후에는 일본이 이온성 액체가 갖는 탁월한 이온 전도성을 바탕으로 전지 관련산업의 전해질에 응용하기 시작하면서 전해질 관련 출원에서 절대적인 우위를 차지하고 있다. 국내에서는 이온성 액체의 특성 및 응용성 관련 연구가 주로 과학기술연구원과 한국화학연구원 등 학계나 국가 연구원에서 이루어지고 있으며, 이온성 액체가 국내 전지산업에 응용되기 시작하면서 국내기업도 이온성 액체의 전해질 관련기술을 보유하기 시작했고, 일본과 더불어 전해질 관련 출원이 꾸준히 증가하고 있다. 특허청 관계자는 “청정용매로 주목받고 있는 이온성 액체의 가격문제가 해결된다면 관련 기술에 대한 투자가 확대될 뿐만 아니라 현재 석유화학 및 의학산업에서 사용되는 약 10억달러에 달하는 유기용매를 대체하게 될 것”이라며 “이온성 액체 관련 특허출원은 앞으로도 꾸준히 증가할 것”이라고 전망했다. 표, 그래프: | 이온성 액체 특허 출원동향 | <화학저널 2006/09/14> |
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