동아대학교 승학캠퍼스 전경. (사진=동아대 제공)

동아대학교는 화학공학과 조연수 학생(4학년)이 SCI급 학술지 2곳에 잇따라 논문을 게재했다고 4일 밝혔다.

조연수 학생은 ‘RSC Advances(영국 왕립화학회 연구지)’ 10월호와 ‘ACS Omega(미국화학회 연구지)’ 11월호에 논문을 게재했다. 각각의 논문 주저자로 조연수 학생이, 교신저자로 강효 교수가 이름을 올렸다.

조 학생이 ‘RSC Advances’에 발표한 논문은 ‘Influence of the Anionic Structure and Central Atom of a Cation on the Properties of LCST-type Draw Solutes for Forward Osmosis (음이온 구조와 양이온의 중심원자가 정삼투용 LCST 유도용질의 특성에 미치는 영향)’이다.

‘ACS Omega’에 발표한 논문은 ‘Effect of Alkyl Chain Length on Assessment as Thermo-responsive Draw Solutes for Forward Osmosis (알킬 체인 길이가 정삼투용 유도용액으로의 평가에 미치는 영향)’이다.

그는 이번 연구에서 서로 다른 농도를 가진 두 용액 사이에 반투과성 막을 배치해 삼투압 차이로 물을 여과하는 ‘정삼투 공정’에서 삼투 현상을 발현, 물을 끌어낼 수 있는 유도용액으로 ‘온도감응성 이온성 액체 소재’를 개발하는 성과를 거뒀다.

이온성 액체의 화학적 구조는 온도감응성 특성을 조절하는 중요한 변수인데, 이번 연구는 정삼투 공정에 사용되는 유도용질에서 ‘이온성 액체구조’와 ‘온도감응성 성질’에 대한 상관관계를 체계적으로 규명하고 이온성 액체 후보군을 새롭게 제시했다는 의미가 있다.

물로 희석된 유도용액에서 온도 자극만으로도 순수 물과 유도용질 분리가 가능한 ‘온도감응성 이온성 액체’는 에너지 절감과 친환경적 공정에 이바지할 수 있다는 장점이 있다.

특히 이번에 개발한 이온성 액체는 정삼투 공정 외에도 다양한 분야에서의 응용과 앞으로의 이온성 액체 소재 개발 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

이온성 액체는 휘발성 및 유해성을 가진 전통적인 유기용매를 대체할 수 있는 청정용매(합성·촉매 등)로 사용될 수 있다. 또 열적·화학적으로 안정적이면서 전기적 특성도 갖고 있어 에너지 및 전자 재료(배터리 전해질·센서 등)로도 활용될 수 있다.

이밖에 분리소재(탄소 포집 등), 첨가제(윤활유·계면활성제 등), 디스플레이용 소재 등 다양한 활용 가능성을 가진다. 뿐만 아니라 친환경 용매인 이온성 액체를 이용해 인류와 지구에 무해해 녹색 화학에도 기여할 것으로 보인다.

조연수 학생은 “세계적으로 탄소중립이 강조되고 있는 상황에서 이번 연구결과로 개발한 친환경 소재가 다양한 분야에 많이 활용되길 바란다”며 “이온성 액체 소재에 대해 연구하고 정삼투 공정에 적용시켜 논문까지 이르는 과정이 정말 뜻 깊었고 이런 기회를 주신 지도교수님께 감사하다. 이 계기로 연구자로서 한 단계 성장할 수 있었고 이 경험을 발판 삼아 활발한 연구로 소재개발 분야의 인재로 성장하고 싶다”고 밝혔다.