인간과 환경을 생각하는 청정화학 ‘이온성 액체’
출원인별 이온성 액체 관련 출원현황
과거 생산성 향상에만 치중해 오던 화학관련 산업분야에서도 유해물질의 배출에 따른 환경오염의 심각성을 인식하고 환경에 악영향을 미치지 않는 청정화학에 많은 관심과 노력을 기울이고 있다. 그중에서도 화학공장 대부분에서 사용해오던 유기용매의 대체용매 개발은 이 분야에서 주목할 만한 의미가 있다.
유기용매는 다양한 화학산업제품을 제조하는데 흔히 사용되고 있지만 대부분의 유기용매는 독성이 강하기 때문에 환경문제를 유발한다. 그러나 최근 들어 유기용매의 대체용매로서 이온성 액체(Ionic liquid)의 응용가능성이 확인되면서 이온성 액체가 화학산업에서의 환경문제를 혁신적으로 감소시킬 주인공으로 인식되고 있다.
이온성 액체는 화학적으로는 소금과 유사하지만 800℃ 이상의 고온에서 액체화되는 소금과는 달리 상온에서 액체상태이고, 유기용매 이상으로 물질을 잘 녹이는 성질을 갖는다. 하지만, 상온에서 쉽게 증발되지 않아서 휘발성 유해물질이 배출되지 않을 뿐 아니라, 유기용매에 비해 회수가 용이하기 때문에 재사용이 가능해서 환경친화적 용매로 평가받고 있다.
한편, 이온성 액체는 양이온과 음이온의 구조에 따라 그 특성을 조절할 수 있어서 사용목적에 따라 최적화를 달리할 수 있다. 이러한 특성으로 기존의 촉매제보다 더 빠른 반응과 높아진 수율, 최적의 반응결과를 얻을 수 있다는 연구결과들이 발표되면서 촉매나 전지 산업에서 전해질로도 응용되고 있다.
특허청 (청장 전상우) 자료에 따르면, 이온성 액체 관련 특허출원은 1995년을 시작으로 2006년 3월까지 총 153건으로 그 중 2003년부터 2005년까지의 출원이 110건으로 전체출원의 72%를 차지할 정도로 최근 이온성 액체 관련 출원이 꾸준히 증가하고 있다(붙임 1 참조).
기술분야별 이온성 액체 관련 출원동향을 살펴보면, 제약사의 약 합성 및 정밀화학 등 다양한 물질합성 및 분리시 사용하는 용매 관련 출원이 66건(43%)으로 주종을 이루던 것이 2003년 이후로는 휴대폰 배터리나 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 있으며, 이는 원천 기술인 이온성 액체의 합성 관련 기술은 독일, 영국 등이 보유하고 있고, 그중에서도 영국은 국가의 전폭적인 지원을 받아 정부주도 아래 유수의 석유화학회사나 제약사 등이 참여한 국가연구센터가 설립되어 있을 정도로 투자 규모가 크기 때문이다. 2003년 이후에는 일본이 이온성 액체가 갖는 탁월한 이온 전도성을 바탕으로 이를 전지관련 산업의 전해질에 응용하기 시작하면서 전해질 관련 출원에서 절대적인 우위를 차지하고 있다.
국내에서는 이온성 액체의 특성 및 응용성 관련 연구가 주로 한국과학기술연구원과 한국화학연구원 등과 같은 학계나 국가 연구원에서 이루어지고 있으며, 이온성 액체가 국내 전지 산업에 응용되기 시작하면서 국내 기업도 이온성 액체의 전해질 관련 기술을 보유하기 시작했고, 일본과 더불어 전해질 관련 출원이 꾸준히 증가하고 있다(붙임 2 참조).
최근 청정화학에 대한 관심이 높아지면서 맑고 깨끗한 환경에 대한 욕구가 날로 증가하고 있으며, 다양한 형태의 친환경적 기술개발에 대한 욕구가 산업계 전반에 걸쳐 급증하고 있다. 청정용매로 주목받고 있는 이온성 액체의 가격문제가 해결된다면, 관련 기술에 대한 투자가 확대될 뿐 아니라, 현재 석유화학 및 의학산업에서 사용되는 약 10억 불에 달하는 유기용매를 대체하게 되고, 이와 더불어 이온성 액체 관련 특허출원은 앞으로도 꾸준히 증가할 것으로 전망된다.
특허청 개요
특허청은 특허와 실용 신안, 디자인(의장) 및 상표에 관한 사무와 이에 대한 심사, 심판 사무를 수행하는 산업통상자원부 소속 행정기관이다. 대전에 본부를 두고 있다. 조직은 기획조정관, 산업재산정책국, 정보기획국, 고객협력국, 상표디자인심사국, 기계금속건설심사국, 화학생명공학심사국, 전기전자심사국, 정보통신심사국으로 구성되어 있다. 소속기관으로 특허심판원과 특허청서울사무소, 국제지식재산연수원 등이 있다.
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특허청 화학생명공학심사본부 유기화학심사팀 팀장 정 훈 042-481-8289