0. 목차
- '이온 액체'란 무엇인가?
- '이온 액체'는 어디에 이용되는가?
1. '이온 액체'란 무엇인가?
일반적으로 '소금(염화나트륨)'은 고체 상태이며, 물에 녹이면 결합되어 있떤 이온이 뿔뿔이 흩어진다. 그리고 소금을 800℃라는 고온으로 가열하면, 녹아서 액체가 된다. 이처럼 상온에서는 물 등으로 녹이지 않는 한, 이온이 뿔뿔이 흩어져 존재하는 경우는 없다고 생각되어 왔다. 그런데, 이러한 상식에 어긋나는 액체가 있다면 믿겠는가?
놀랍게도, 상온에서 물 등에 녹아 있지 않은 상태에서 뿔뿔이 이온으로 존재하는 액체가 존재한다. 녹는점이 실온 정도로 매우 낮은 이 액체를 '이온 액체(Ionic Liquid)'라고 한다. '이온 액체'에도 여러 가지 종류가 있으며, 탄소 원자나 산소 원자 등으로 이루어진 복잡한 구조를 지닌 이온이 많다.
다만 '이온 액체'가 어떻게 상온에서 물 없이도 이온 상태로 있을 수 있는지는 아직까지 밝혀지지 않은 수수께끼이다. 보통 양이온과 음이온은 양전하와 음전하가 서로 끌어당기므로, 소금처럼 고온으로 가열하지 않으면 고체가 액체가 되지 않기 때문이다.
2. '이온 액체'는 어디에 이용되는가?
'이온 액체'는 여러 군데에 이용될 것으로 기대된다. 예컨대, 물을 사용할 수 없는 경우 대체품으로 사용될 수 있다.
스마트폰이나 컴퓨터에 사용되는 '리튬 이온 전지(LIB: Lithium Ion Battery)'에는 '유기 용매(탄소를 주성분으로 하는 분자로 이루어진 액체)'가 사용되고 있다. '리튬 이온 전지(LIB)'는 재충전해 사용할 수 있는 '축전지(Storage Battery)'이다. 일반적인 '전지(Battery)'에는 수분이 들어 있지만, '리튬 이온 전지'는 전압이 높아 물이 전기 분해되어 버리기 때문에, 물을 사용할 수 없다. 그리고 '유기 용매'는 온도가 올라가면 발화할 가능성이 있기 때문에, 여러 가지 대책을 취한 뒤 사용하고 있다.
현재 알려진 바에 따르면, '이온 액체'는 발화 가능성이 낮고, 사람에 대한 위험성이 발견되어 있지 않다. 따라서 '유기 용매'가 '이온 액체'로 대체되면, '리튬 이온 전지'의 발화를 더욱 막아줄 수 있을 것이라고 생각된다. '이온 액체를 이용한 전지'는 발화 위험이 적으므로, 격렬한 파손의 가능성을 가진 자동차 등에도 사용될 것으로 기대된다. 이외에도 전기가 통하는 재료로서 얇은 '태양 전지(Solar Battery)'에, 심장 수술 등에 사용되는 '카테터(Katheter)' 등에 이용될 것으로도 기대된다.
'카테터(Katheter)'는 혈관, 방광, 기관지 등의 내용물을 빼내거나, 반대로 약제나 세정제 등을 신체 내부로 주입하기 위해 쓰이는 가느다란 관이다.
