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이온성 액체의 열역학적 및 수송 특성에 관한 원자 시뮬레이션

전문가 제언: ○ 이온성 액체는 화학반응 프로세스에서 휘발성 유기용매를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 고가의 귀금속 촉매를 이온성 액체 층에 고정화 할 수 있기 때문에 촉매의 회수 및 재사용을 용이하게 한다. 따라서 이온성 액체는 촉매의 활성도, 안정도 및 선택도까지도 획기적으로 증가시킬 수 있으므로 환경적 측면은 물론 경제적인 관점에서도 바람직한 청정용매라 할 수 있다.

○ 근년 이온성 액체에 관한 연구는 분자모델링 및 시뮬레이션의 관점에서 컴퓨터를 활용한 양자역학, 분자동력학 또는 통계역학을 이용하는 것에 의한 형태구조의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 이온성 액체가 가진 용해도, 혼화도, 점도, 확산 및 전기전도도 등의 특성과 구조형태와의 연관성 및 액체분자와의 혼합물 구조의 해석을 시뮬레이션에 의해 예측할 수 있는 수단과 이를 이용하여 신규의 이온성 액체를 개발하기 위한 연구결과를 소개하고 있다.

○ 이온성 액체는 현재 연구의 초기단계로서 향후 무한한 발전 가능성을 가진 물질군으로서 많은 연구가 필요하다. 현재까지는 시뮬레이션 수법에 적용할 수 있는 실험적으로 도출된 데이터가 부족하지만 향후 점진적인 축적에 따라 이론과 실험 사이에 일치하는 결과가 많아질 것으로 기대한다. 국내의 이온성 액체에 대한 연구는 대학, 연구소를 중심으로 활발하게 진행되고 있다. 특히 KIST의 송충의 박사 연구팀은 이온성 액체를 첨단 유기합성기술인 광학활성 화합물 제조기술에 적용하여 벤처기업인 (주)카이로젠을 통해 실용화하였다.

○ 앞으로 환경문제에 대한 규제는 더욱 강화될 것임으로 화학공업은 기존물질의 성능향상과 함께 신규물질의 개발은 물론 청정화학 프로세스로의 전환은 생존에 필연적인 흐름이다. 이온성 액체는 청정용매의 개발과 더불어 새로운 청정 공정기술의 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다. 이온성 액체의 잠재적인 응용가능성은 향후 무한할 것으로 판단되므로 국내에서도 이에 대한 연구자들의 지속적인 관심과 더불어 정부 및 연구소들의 협력적 지원이 이루어져야 한다.

저자: Maginn, EJ; AF Maginn, Edward J.
자료유형: 학술정보