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[SW칼럼] Geosystems Engineering '3rd Water' Option

입력 : 2017-02-12 15:49:06 수정 : 2017-02-12 15:49:06

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3rd Water는 제3의 물이라 하며, 이온액체(ionic liquid)이며 액체과학의 혁명의 산물로 제4차 산업혁명에 크게 기여할 것이라고 예측된다. 물의 질의 변화 없이 현재의 물만으로도 매직처럼 10가지 정도의 신기함을 나타낼 수 있다.

첫째는 물을 유리 공에 넣고 굴려보면 물의 움직임이 보이지 않고 투명한 특징, 두 번째, 물로 종이를 태워 불씨를 만든다. 셋째는, 비닐봉지에 물을 가득 채우고 연필로 찔러 물들은 비닐봉지를 찔러도 물이 새어나오지 않는 것, 네 번째, 투명 컵에 색깔의물을 층층이 쌀아 올릴수 있는 것, 다섯 번째, 유리병에 구리세린을 꽉 채우면 유리병이 보이지 않는다. 여섯번째, 소리 나는 스피커에 비닐을 덮고 우유를 넣으면 우유가 멋진 춤을 춘다. 일곱번째, 얼음에 색깔의 물을 넣으도 섞이지 않고 있는 물, 여덟번째, 냄비에 열을 가하고 빈 냄비에 물을 넣으면 물이 춤을 추는 효과, 아홉 번째, 컵에 물을 넣어 보면 물체가 반전하게 보인다. 열 번째, 역 재생하는 액체 등 물의 매직처럼 되는 현상은 지구가 지금까지 끊임 없이 일으킨 현상들이다. 그러나 조금 더 진전된 것을 지구에서 찾아보면 이온 액체현상 즉 제3의 물이라고 말하고 싶은 과학혁명의 산물일 것이다.

지구상에서 고체이외의 가장 많은 것은 물이며 이 물이 생명체 또는 물 생명체의 기본을 이루고 있다. 그러므로 물은 지구의 생명이며 지구를 새로운 환경으로 디자인하는 요술 즉 매직 워터라고도 말할 수 있다. 또한 물의 에너지는 지구 생명체의 생의 힘이 원천이기도하다. 물처럼 지구를 변화무상하게 만드는 물질은 없다고도 힘주어 말하고 싶은 것은 물이 그처럼 인류문화에 아니 생에 기여한 것이 말로 표현할 수 없는 것이기 때문이기도 하다. 우리들이 물에 대해여 놀래는 것은 여러 가지가 있지만 그중에서 보면 물에 아무것을 넣지 않아도 고성능 전지가 되거나, 목재의 유효이용, 주사액으로 사용하는 것은 뭐 100년이 훨씬 넘은 이야기이다.

위에서 열거한 바와 같이 물 즉 액체는 새롭게 液體科學(액체과학)의 혁명인 이온액체를 지정하게 된 것은 지구의 모든 물체가 陰(음)과 陽(양) 즉 음이온과 양이온으로 구성됐기 때문이다. 그런 확실한 증거는 가까운데 있지만 우리는 인류가 과학을 말할 때부터 대기 중에서 음과 양이 부닥치는 섬광과 소리는 지축을 흔들며 지형변화와 생태계를 변화시켜 왔기 때문이다. 새로운 것은 아니지만 이온액체가 지구환경을 변화시키고 있어 제4차 산업혁명의 주가 되는 것이 이온액체 즉 제3의물이라고 예견하게 되는 것은 疎性(소성·Sparse Modeling)으로 풀면 그 해답을 알 수 있기 때문이다. 물론 지구에 말할 수 없이 많은 법칙이 존재하며 그 법칙은 변화하지 않고 46억년 간 존재해왔기에 위대한 것이며 많은 현상을 갖고 있는 大多性(다대성·Big Data Modeling)으로 분석하는 현상이 미래형이 될 것이다.

이온액체라는 말은 일반적으로 쓴 말이 아니라서 생소한 느낌이 들지만 조금 더 생각해보면 염화나트리움 이온이 마이너스와 플러스로 구성되어 있어 전기현상 이온액체 등의 현상 이온 액체의 대표적이다. 이온을 분리하는 데는 그리 어렵지는 않은 지구환경이 이 과정을 거쳐 만들어지고 있으며 현재도 만들어지고 있기 때문이지만 이를 분리해내는 데는 많은 에너지가 요구되고 있어 현재까지는 그저 실험실의 전유물이었지만 미래는 이것이 주를 이루는 시대 즉 제4차 산업혁명의 기틀이 되기 때문이다. 현재 CO2를 줄여 지구온난화 방지를 위한 IPCC는 다양한 정책 방향과 행정목표를 세워 진행하고 있는 ESS사업의 핵심인 전지를 리치움 이온전지로 충당하는 것이 바로 리치움 이온전지이다. 그러므로 미래는 액체의 이온화 즉 이온액체가 현재의 물과 대등한 위치에 있을 것이라고 하면서 인류의 생명을 연장하고 앤티에이징에 크게 기여할 것이라고 예측된다. 그러므로 지구시스템 엔지니어링 옵션에서는 제3의 워터를 힘주어 추천한다.

이학박사 최무웅 건국대학교 이과대학 명예교수, 땅물빛바람연구소 대표, 스포츠월드 객원편집위원( mwchoi@onkuk.ac..kr)

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